Netty粘包拆包問題解決方案

更新時間：2020年08月13日 08:42:13 作者：猿天地

這篇文章主要介紹了Netty粘包拆包問題解決方案,文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,需要的朋友可以參考下

TCP黏包拆包

TCP是一個流協(xié)議，就是沒有界限的一長串二進制數(shù)據(jù)。TCP作為傳輸層協(xié)議并不不了解上層業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的具體含義，它會根據(jù)TCP緩沖區(qū)的實際情況進行數(shù)據(jù)包的劃分，所以在業(yè)務(wù)上認為是一個完整的包，可能會被TCP拆分成多個包進行發(fā)送，也有可能把多個小的包封裝成一個大的數(shù)據(jù)包發(fā)送，這就是所謂的TCP粘包和拆包問題。
怎么解決？

• 消息定長度，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)大小固定長度，例如每段的長度固定為100字節(jié)，如果不夠空位補空格
• 在數(shù)據(jù)包尾部添加特殊分隔符，比如下劃線，中劃線等
• 將消息分為消息頭和消息體，消息頭中包含表示信息的總長度

Netty提供了多個解碼器，可以進行分包的操作，分別是：

• LineBasedFrameDecoder （回車換行分包）
• DelimiterBasedFrameDecoder（特殊分隔符分包）
• FixedLengthFrameDecoder（固定長度報文來分包）
• LengthFieldBasedFrameDecoder（自定義長度來分包）

制造粘包和拆包問題

為了驗證我們的解碼器能夠解決這種粘包和拆包帶來的問題，首先我們就制造一個這樣的問題，以此用來做對比。
服務(wù)端：

public static void main(String[] args) {
    EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
    EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
    ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
    bootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
        .channel(NioServerSocketChannel.class)
        .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { 
          @Override
          public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
            ch.pipeline().addLast("decoder", new StringDecoder());
            ch.pipeline().addLast("encoder", new StringEncoder());
            ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() {
              @Override
              public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
                System.err.println("server:" + msg.toString());
                ctx.writeAndFlush(msg.toString() + "你好" );
              }
            });
          }
        })
        .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)
        .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);
    try {
      ChannelFuture f = bootstrap.bind(2222).sync();
       f.channel().closeFuture().sync();
    } catch (InterruptedException e) {
      e.printStackTrace();
    } finally {
      workerGroup.shutdownGracefully();
      bossGroup.shutdownGracefully();
    }
  }

客戶端我們發(fā)送一個比較長的字符串，如果服務(wù)端收到的消息是一條，那么就是對的，如果是多條，那么就有問題了。

public static void main(String[] args) {
    EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
    Channel channel = null;
    try {
      Bootstrap b = new Bootstrap();
      b.group(workerGroup);
      b.channel(NioSocketChannel.class);
      b.option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true);
      b.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
        @Override
        public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
          ch.pipeline().addLast("decoder", new StringDecoder());
          ch.pipeline().addLast("encoder", new StringEncoder());
          ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() {
            @Override
            public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
              System.err.println("client:" + msg.toString());
            }
          });
        }
      });
      ChannelFuture f = b.connect("127.0.0.1", 2222).sync();
      channel = f.channel();
      StringBuilder msg = new StringBuilder();
      for (int i = 0; i < 100; i++) {
        msg.append("hello yinjihuan");
      }
      channel.writeAndFlush(msg);
    } catch(Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }

首先啟動服務(wù)端，然后再啟動客戶端，通過控制臺可以看到服務(wù)接收的數(shù)據(jù)分成了2次,這就是我們要解決的問題。

server:hello yinjihuanhello....
server:o yinjihuanhello...

LineBasedFrameDecoder

用LineBasedFrameDecoder 來解決需要在發(fā)送的數(shù)據(jù)結(jié)尾加上回車換行符，這樣LineBasedFrameDecoder 才知道這段數(shù)據(jù)有沒有讀取完整。

改造服務(wù)端代碼，只需加上LineBasedFrameDecoder 解碼器即可,構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)是數(shù)據(jù)包的最大長度。

 public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
   ch.pipeline().addLast(new LineBasedFrameDecoder(10240));
   ch.pipeline().addLast("decoder", new StringDecoder());
   ch.pipeline().addLast("encoder", new StringEncoder());
   ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() {
      @Override
      public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
        System.err.println("server:" + msg.toString());
        ctx.writeAndFlush(msg.toString() + "你好");
      }
   });
}

改造客戶端發(fā)送代碼，再數(shù)據(jù)后面加上回車換行符

ChannelFuture f = b.connect("127.0.0.1", 2222).sync();
channel = f.channel();
StringBuilder msg = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
  msg.append("hello yinjihuan");
}
channel.writeAndFlush(msg + System.getProperty("line.separator"));

DelimiterBasedFrameDecoder

DelimiterBasedFrameDecoder和LineBasedFrameDecoder差不多，DelimiterBasedFrameDecoder可以自己定義需要分割的符號，比如下劃線，中劃線等等。
改造服務(wù)端代碼，只需加上DelimiterBasedFrameDecoder解碼器即可,構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)是數(shù)據(jù)包的最大長度。我們用下劃線來分割。

public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
   ch.pipeline().addLast(new DelimiterBasedFrameDecoder(10240, Unpooled.copiedBuffer("_".getBytes())));
   ch.pipeline().addLast("decoder", new StringDecoder());
   ch.pipeline().addLast("encoder", new StringEncoder());
   ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() {
      @Override
      public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
        System.err.println("server:" + msg.toString());
        ctx.writeAndFlush(msg.toString() + "你好");
      }
   });
}

改造客戶端發(fā)送代碼，再數(shù)據(jù)后面加上下劃線

ChannelFuture f = b.connect("127.0.0.1", 2222).sync();
channel = f.channel();
StringBuilder msg = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
  msg.append("hello yinjihuan");
}
channel.writeAndFlush(msg + "_");

FixedLengthFrameDecoder

FixedLengthFrameDecoder是按固定的數(shù)據(jù)長度來進行解碼的，也就是說你客戶端發(fā)送的每條消息的長度是固定的，下面我們看看怎么使用。

服務(wù)端還是一樣，增加FixedLengthFrameDecoder解碼器即可。

 public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
   ch.pipeline().addLast(new FixedLengthFrameDecoder(1500));
   ch.pipeline().addLast("decoder", new StringDecoder());
   ch.pipeline().addLast("encoder", new StringEncoder());
   ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() {
      @Override
      public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
        System.err.println("server:" + msg.toString());
        ctx.writeAndFlush(msg.toString() + "你好");
      }
   });
}

客戶端，msg輸出的長度就是1500

ChannelFuture f = b.connect("127.0.0.1", 2222).sync();
channel = f.channel();
StringBuilder msg = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
  msg.append("hello yinjihuan");
}
System.out.println(msg.length());
channel.writeAndFlush(msg);

服務(wù)端代碼：

public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
   ch.pipeline().addLast("frameDecoder", new LengthFieldBasedFrameDecoder(Integer.MAX_VALUE, 0, 4, 0, 4));
   ch.pipeline().addLast("frameEncoder", new LengthFieldPrepender(4));
   ch.pipeline().addLast("decoder", new StringDecoder());
   ch.pipeline().addLast("encoder", new StringEncoder());
   ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() {
      @Override
      public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) {
        System.err.println("server:" + msg.toString());
        ctx.writeAndFlush(msg.toString() + "你好");
      }
   });
}

客戶端，直接發(fā)送就行

ChannelFuture f = b.connect("127.0.0.1", 2222).sync();
channel = f.channel();![](https://s4.51cto.com/images/blog/202008/04/fb05cdb6bd8458bd1006a127ff9d12dc.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
StringBuilder msg = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
  msg.append("hello yinjihuan");
}
channel.writeAndFlush(msg);

源碼參考：https://github.com/yinjihuan/netty-im

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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