1、什么是粘包/拆包
一般所谓的TCP粘包是在一次接收数据不能完全地体现一个完整的消息数据。TCP通讯为何存在粘包呢？主要原因是TCP是以流的方式来处理数据，再加上网络上MTU的往往小于在应用处理的消息数据，所以就会引发一次接收的数据无法满足消息的需要，导致粘包的存在。处理粘包的唯一方法就是制定应用层的数据通讯协议，通过协议来规范现有接收的数据是否满足消息数据的需要。
2、解决办法
2.1、消息定长，报文大小固定长度，不够空格补全，发送和接收方遵循相同的约定，这样即使粘包了通过接收方编程实现获取定长报文也能区分。
2.2、包尾添加特殊分隔符，例如每条报文结束都添加回车换行符（例如FTP协议）或者指定特殊字符作为报文分隔符，接收方通过特殊分隔符切分报文区分。
2.3、将消息分为消息头和消息体，消息头中包含表示信息的总长度（或者消息体长度）的字段3、自定义协议，来实现TCP的粘包/拆包问题
3.0 自定义协议，开始标记
3.1 自定义协议的介绍
3.2 自定义协议的类的封装
3.3 自定义协议的编码器
3.4 自定义协议的解码器
4、协议相关的实现
4.1 协议的封装
import java.util.Arrays;
/** *
* 自己定义的协议
* 数据包格式
* +——----——+——-----——+——----——+
* |协议开始标志| 长度 | 数据 |
* +——----——+——-----——+——----——+
* 1.协议开始标志head_data，为int类型的数据，16进制表示为0X76
* 2.传输数据的长度contentLength，int类型
* 3.要传输的数据
*
*/public class SmartCarProtocol {
/** * 消息的开头的信息标志
*/
private int head_data = ConstantValue.HEAD_DATA;
/** * 消息的长度 */
private int contentLength;
/** * 消息的内容 */
private byte[] content;
/**
* 用于初始化，SmartCarProtocol
* @param contentLength
* 协议里面，消息数据的长度
* @param content
* 协议里面，消息的数据
*/
public SmartCarProtocol(int contentLength, byte[] content)
{
this.contentLength = contentLength;this.content = content;}
public int getHead_data()
{return head_data;} public int getContentLength() {return contentLength;}
public void setContentLength(int contentLength) {this.contentLength = contentLength;}
public byte[] getContent() {return content;}
public void setContent(byte[] content) {this.content = content;}
@Overridepublic String toString() {return "SmartCarProtocol [head_data=" + head_data + ", contentLength="+ contentLength + ", content=" + Arrays.toString(content) + "]";} }
4.2 协议的编码器
/** *
* 自己定义的协议
* 数据包格式
* +——----——+——-----——+——----——+
* |协议开始标志| 长度 | 数据 |
* +——----——+——-----——+——----——+
* 1.协议开始标志head_data，为int类型的数据，16进制表示为0X76
* 2.传输数据的长度contentLength，int类型
* 3.要传输的数据
*
*/public class SmartCarEncoder extends MessageToByteEncoder{ @Overrideprotected void encode(ChannelHandlerContext tcx, SmartCarProtocol msg,ByteBuf out) throws Exception {
// 写入消息SmartCar的具体内容// 1.写入消息的开头的信息标志(int类型)out.writeInt(msg.getHead_data());
// 2.写入消息的长度(int 类型)out.writeInt(msg.getContentLength());// 3.写入消息的内容(byte[]类型)out.writeBytes(msg.getContent());}}
4.3 协议的解码器
import java.util.List;import io.netty.buffer.ByteBuf;import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;import io.netty.handler.codec.ByteToMessageDecoder; /** *
* 自己定义的协议
* 数据包格式
* +——----——+——-----——+——----——+
* |协议开始标志| 长度 | 数据 |
* +——----——+——-----——+——----——+
* 1.协议开始标志head_data，为int类型的数据，16进制表示为0X76
* 2.传输数据的长度contentLength，int类型
* 3.要传输的数据,长度不应该超过2048，防止socket流的攻击
*
*/public class SmartCarDecoder extends ByteToMessageDecoder { /** *
* 协议开始的标准head_data，int类型，占据4个字节.
* 表示数据的长度contentLength，int类型，占据4个字节.
*
*/public final int BASE_LENGTH = 4 + 4; @Overrideprotected void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf buffer,Listout) throws Exception {// 可读长度必须大于基本长度if (buffer.readableBytes() >= BASE_LENGTH) {// 防止socket字节流攻击// 防止，客户端传来的数据过大// 因为，太大的数据，是不合理的if (buffer.readableBytes() > 2048) {buffer.skipBytes(buffer.readableBytes());} // 记录包头开始的indexint beginReader; while (true) {// 获取包头开始的indexbeginReader = buffer.readerIndex();// 标记包头开始的indexbuffer.markReaderIndex();// 读到了协议的开始标志，结束while循环if (buffer.readInt() == ConstantValue.HEAD_DATA) {break;} // 未读到包头，略过一个字节// 每次略过，一个字节，去读取，包头信息的开始标记buffer.resetReaderIndex();buffer.readByte(); // 当略过，一个字节之后，// 数据包的长度，又变得不满足// 此时，应该结束。等待后面的数据到达if (buffer.readableBytes() < BASE_LENGTH) {return;}} // 消息的长度 int length = buffer.readInt();// 判断请求数据包数据是否到齐if (buffer.readableBytes() < length) {// 还原读指针buffer.readerIndex(beginReader);return;} // 读取data数据byte[] data = new byte[length];buffer.readBytes(data); SmartCarProtocol protocol = new SmartCarProtocol(data.length, data);out.add(protocol);}} }
4.4 服务端加入协议的编/解码器
4.5 客户端加入协议的编/解码器
5、服务端的实现
import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;import io.netty.channel.ChannelFuture;import io.netty.channel.ChannelInitializer;import io.netty.channel.ChannelOption;import io.netty.channel.EventLoopGroup;import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;import io.netty.channel.socket.SocketChannel;import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;import io.netty.handler.logging.LogLevel;import io.netty.handler.logging.LoggingHandler; public class Server { public Server() {} public void bind(int port) throws Exception {// 配置NIO线程组EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();try {// 服务器辅助启动类配置ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();b.group(bossGroup, workerGroup).channel(NioServerSocketChannel.class).handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO)).childHandler(new ChildChannelHandler())//.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024) // 设置tcp缓冲区 // (5).childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true); // (6)// 绑定端口 同步等待绑定成功ChannelFuture f = b.bind(port).sync(); // (7)// 等到服务端监听端口关闭f.channel().closeFuture().sync();} finally {// 优雅释放线程资源workerGroup.shutdownGracefully();bossGroup.shutdownGracefully();}} /** * 网络事件处理器 */private class ChildChannelHandler extends ChannelInitializer{@Overrideprotected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {// 添加自定义协议的编解码工具ch.pipeline().addLast(new SmartCarEncoder());ch.pipeline().addLast(new SmartCarDecoder());// 处理网络IOch.pipeline().addLast(new ServerHandler());}} public static void main(String[] args) throws Exception {new Server().bind(9999);}}6、服务端Handler的实现import io.netty.channel.ChannelHandlerAdapter;import io.netty.channel.ChannelHandlerContext; public class ServerHandler extends ChannelHandlerAdapter {// 用于获取客户端发送的信息@Overridepublic void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg)throws Exception {// 用于获取客户端发来的数据信息SmartCarProtocol body = (SmartCarProtocol) msg;System.out.println("Server接受的客户端的信息 :" + body.toString()); // 会写数据给客户端String str = "Hi I am Server ...";SmartCarProtocol response = new SmartCarProtocol(str.getBytes().length,str.getBytes());// 当服务端完成写操作后，关闭与客户端的连接ctx.writeAndFlush(response);// .addListener(ChannelFutureListener.CLOSE); // 当有写操作时，不需要手动释放msg的引用// 当只有读操作时，才需要手动释放msg的引用} @Overridepublic void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause)throws Exception {// cause.printStackTrace();ctx.close();}}7、客户端的实现import io.netty.bootstrap.Bootstrap;import io.netty.channel.ChannelFuture;import io.netty.channel.ChannelInitializer;import io.netty.channel.ChannelOption;import io.netty.channel.EventLoopGroup;import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;import io.netty.channel.socket.SocketChannel;import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel; public class Client { /** * 连接服务器 * * @param port * @param host * @throws Exception */public void connect(int port, String host) throws Exception {// 配置客户端NIO线程组EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();try {// 客户端辅助启动类 对客户端配置Bootstrap b = new Bootstrap();b.group(group)//.channel(NioSocketChannel.class)//.option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)//.handler(new MyChannelHandler());//// 异步链接服务器 同步等待链接成功ChannelFuture f = b.connect(host, port).sync(); // 等待链接关闭f.channel().closeFuture().sync(); } finally {group.shutdownGracefully();System.out.println("客户端优雅的释放了线程资源...");} } /** * 网络事件处理器 */private class MyChannelHandler extends ChannelInitializer {
@Override
protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
// 添加自定义协议的编解码工具
ch.pipeline().addLast(new SmartCarEncoder());
ch.pipeline().addLast(new SmartCarDecoder());
// 处理网络IO
ch.pipeline().addLast(new ClientHandler());
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
new Client().connect(9999, "127.0.0.1");
}
}
8、客户端Handler的实现
import io.netty.channel.ChannelHandlerAdapter;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.util.ReferenceCountUtil;
//用于读取客户端发来的信息
public class ClientHandler extends ChannelHandlerAdapter {
// 客户端与服务端，连接成功的售后
@Override
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
// 发送SmartCar协议的消息
// 要发送的信息
String data = "I am client ...";
// 获得要发送信息的字节数组
byte[] content = data.getBytes();
// 要发送信息的长度
int contentLength = content.length;
SmartCarProtocol protocol = new SmartCarProtocol(contentLength, content);
ctx.writeAndFlush(protocol);
}
// 只是读数据，没有写数据的话
// 需要自己手动的释放的消息
@Override
public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg)
throws Exception {
try {
// 用于获取客户端发来的数据信息
SmartCarProtocol body = (SmartCarProtocol) msg;
System.out.println("Client接受的客户端的信息 :" + body.toString());
} finally {
ReferenceCountUtil.release(msg);
}
}
@Override
public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause)
throws Exception {
ctx.close();
}
}
9、参考的博客地址
http://www.cnblogs.com/whthomas/p/netty-custom-protocol.html
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