Netty(三) 拆包与粘包

netty实现通信的步骤

1. 创建线程组（一个用于网络事件处理，接收客户端链接；一个进行网络读写）
2. 服务端创建ServerBootstrap，配置netty参数，像是接收传输数据的缓存大小
3. 创建实际处理数据的类ChannelInitializer，在此，我们会设置接收传出的字符集，格式等等。
4. 绑定端口，执行同步阻塞方法等待服务器启动

拆包和粘包会发生在第3部分，一般使用一个ServerHandler实现一个拦截器

netty通信

NIO的网络IO中，涉及比较重要的两点是：

• buffer(一个内存区域，数据需要通过buffer包装，才能被channel使用)
• channel（对应BIO的socket，接收数据）
  我们如何在代码里控制他们呢

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ServerChannel关键代码

    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx , Object msg ) throws Exception {
            ByteBuf buf = (ByteBuf)msg;
            byte[] request = new byte[buf.readableBytes()];
            buf.readBytes(request);
            String body = new String(request, "utf-8");
            System.out.println("服务器: " + body); 
            
            //ByteBuf
            String response = "我是返回的数据!!";
            ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer(response.getBytes()));
        
    }

ClentChannel关键代码

    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        try {
            ByteBuf buffer = (ByteBuf)msg;
             byte[] data = new byte[buffer.readableBytes()];
             buffer.readBytes(data);
             String str = new String(data, "utf-8");
             System.err.println("客户端：" + str);
        } finally {
            ReferenceCountUtil.release(msg);
        }
    }

其实最基本的代码都是大同小异的，因为不管是在clentChannel还是ServerChannel，都是需要从buffer里读取数据，给channle进行操作。

什么是拆包粘包

netty的通信流程中，会出现“粘包”问题。
因为tcp协议中，client端和server端数据流通犹如水流，存在缓冲区里时，并分不出数据的“头”和“尾”，如水流一样是连贯的。
像是client端传递数据过来时，使用以下方式

for (int i=0; i<10; i++){
    cf.channel().writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer(("hello netty!-"+i).getBytes()));
}

for循环时间间隔太小，会出现粘包的情况；服务端接收的信息会是

hello netty!-1hello netty!-2hello netty!-3....

我们明明是一个write对应一次flush，但是数据却“粘”在一起了。因为tcp是一个“流”的协议，没有界限。我们一个完整的包可能会被tcp分成多个包进行发送，也可能组装成一个大包发送出去。

如何杜绝这种情况

常规做法有：

• 消息定长，固定每个报文的字节多少，如果不够补空格；
• 首尾加特殊字符分割；
• 消息分为消息头与消息体，在消息头包含了消息总长度的字段；

如果采用自定义分割和消息定长的方式，将会使用到以下两个重要的api

• 自定义分隔符 DelimiterBasedFrameDecoder

ByteBuf delimiter = Unpooled.copiedBuffer("&*".getBytes());
ew DelimiterBasedFrameDecoder(1024, delimiter);

1024为一次报文字节长度。

如果我们需要写入的数据为，注意后面必定会在后接“&*”

cf.channel().writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("hello netty!-1&*".getBytes()));
cf.channel().writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("hello netty!-2&*".getBytes()));
cf.channel().writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("hello netty!-3&*".getBytes()));
cf.channel().writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("hello netty!-5&*".getBytes()));

运算出来的结果为：

服务器: hello netty!-1
服务器: hello netty!-2
服务器: hello netty!-3
服务器: hello netty!-4

这样就解决了拆包粘包问题。

总结

本文将netty实现通信的步骤总结了一遍，关于拆包粘包还有其他途径，在此介绍了一种解决拆包粘包的方法，通过特定的标识进行分割。源代码还在下面的github地址中。
https://github.com/Steve8seven/Netty-seed
在项目代码的warp文件下。