Netty粘包拆包问题解决方案

Netty粘包拆包问题解决方案

TCP黏包拆包

TCP是一个流协议，就是没有界限的一长串二进制数据。TCP作为传输层协议并不不了解上层业务数据的具体含义，它会根据TCP缓冲区的实际情况进行数据包的划分，所以在业务上认为是一个完整的包，可能会被TCP拆分成多个包进行发送，也有可能把多个小的包封装成一个大的数据包发送，这就是所谓的TCP粘包和拆包问题。

怎么解决？

• 消息定长度，传输的数据大小固定长度，例如每段的长度固定为100字节，如果不够空位补空格

• 在数据包尾部添加特殊分隔符，比如下划线，中划线等

• 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

Netty提供了多个解码器，可以进行分包的操作，分别是：

• LineBasedFrameDecoder （回车换行分包）

• DelimiterBasedFrameDecoder（特殊分隔符分包）

• FixedLengthFrameDecoder（固定长度报文来分包）

• LengthFieldBasedFrameDecoder（自定义长度来分包）

制造粘包和拆包问题

为了验证我们的解码器能够解决这种粘包和拆包带来的问题，首先我们就制造一个这样的问题，以此用来做对比。

服务端：

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() {

@Override

public void initChannel(SocketChannel ch) throws ODQpDException {

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();

}

}

客户端我们发送一个比较长的字符串，如果服务端收到的消息是一条，那么就是对的，如果是多条，那么就有问题了。

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() {

@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();

}

}

首先启动服务端，然后再启动客户端，通过控制台可以看到服务接收的数据分成了2次,这就是我们要解决的问题。

server:hello yinjihuanhello....

server:o yinjihuanhello...

LineBasedFrameDecoder

用LineBasedFrameDecoder 来解决需要在发送的数据结尾加上回车换行符，这样LineBasedFrameDecoder 才知道这段数据有没有读取完整。

改造服务端代码，只需加上LineBasedFrameDecoder 解码器即可,构造函数的参数是数据包的最大长度。

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");

}

});

}

改造客户端发送代码，再数据后面加上回车换行符

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可以自己定义需要分割的符号，比如下划线，中划线等等。

改造服务端代码，只需加上DelimiterBasedFrameDecoder解码器即可,构造函数的参数是数据包的最大长度。我们用下划线来分割。

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");

}

});

}

改造客户端发送代码，再数据后面加上下划线

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是按固定的数据长度来进行解码的，也就是说你客户端发送的每条消http://息的长度是固定的，下面我们看看怎么使用。

服务端还是一样，增加FixedLengthFrameDecoder解码器即可。

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");

}

});

}

客户端，msg输出的长度就是1500

http://

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);

服务端代码：

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");

}

});

}

客户端，直接发送就行

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);

源码参考：https://github.com/yinjihuan/netty-im

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