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。
服務端：
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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。
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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(); } } |
首先啟動服務端，然后再啟動客戶端，通過控制臺可以看到服務接收的數(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。
改造服務端代碼，只需加上LineBasedFrameDecoder 解碼器即可,構造函數(shù)的參數(shù)是數(shù)據(jù)包的最大長度。
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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
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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。
改造服務端代碼，只需加上DelimiterBasedFrameDecoder解碼器即可,構造函數(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。
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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
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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。
服務端還是一樣，增加FixedLengthFrameDecoder解碼器即可。
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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
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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); |
服務端代碼：
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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
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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); |
源碼參考：https://github.com/yinjihuan/netty-im
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