初識Netty 二 (粘包拆包的簡單處理DelimiterBasedFrameDecode自定義分隔符)

上一節我們基於netty簡單構建了一個客戶端服務器，相互發送消息，但是前提是不考慮粘包和拆包的情況，今天我們來分析下粘包和拆包

源碼

什麼是粘包，什麼是拆包

熟悉TCP的都知道，TCP是一個"流協議"，所謂的流，就是沒有界限的一串數據，連成一片的，比如我們客戶端發送2個數據包A、B給服務器，而每次發送包的多少具體會根據TCP緩衝區的實際情況進行包的劃分，所以A、B發送到服務器就會出現如下問題

UDP就像郵寄包裹一樣，雖然一次也是運輸多個，但是每個包裹都有界限，一個一個簽收，所以不會出現粘包、半包問題

1. 服務端分兩次讀取到兩個獨立的數據包，分別是A和B，沒有粘包和拆包
   
2. 服務端一次接收到兩個數據包，A和B粘和在一起，發生了TCP粘包
   
3. 服務端分兩次讀取到了兩個數據包，第一次讀取到了A包的全部和B部分包，第二次讀取到了B包的剩下包內容，發生了TCP拆包
   
4. 服務端分兩次讀取到了兩個數據包，第一次讀取到了A包的部分，第二次讀取到了A包剩下的部分+B包的全部
   
5. 服務器TCP接受滑窗非常小，A和B數據包比較大，需要分很多次才能將A和B包完全接受，期間發生多次拆包

解決此類問題的根本手段：找出消息的邊界

方法	尋找消息邊界的方式	優點	缺點	推薦度
TCP連接改爲短連接，一個請求一個短連接	建立連接釋放連接之間的信息即爲傳輸的信息	簡單	效率低下	不推薦
固定長度	消息統一滿足固定長度，不足補零或者其他	簡單	浪費空間	不推薦
分隔符	分隔符之間	空間不浪費，也比較簡單	內容本身出現分隔符需要轉義,需要掃描全部內容	推薦
固定長度字段存內容的長度信息	先解析固定長度的字段獲取長度，然後讀取後續內容	精確定位數據，內容不用轉義	長度理論上有限制，需提前預支可能的最大長度從而定義長度佔用字節	推薦
其他方式	例如JSON以{}是否成對出現

代碼實現

這裏是基於按行分隔符切換的文本解析碼: LineBasedFrameDecoder + StringDecoder

代碼實現：

服務器端

NettyServer

@Slf4j
public class NettyServer {

    public static void main(String[] args) {
        int port = 8080;
        // 創建鏈各個Reactor線程租，一個用於服務端接受客戶端連接
        // 一個用於SocketChannel的網絡讀寫
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
        try {
            // netty 用於啓動NIO服務端的輔助啓動類，不低降低服務端開發難度
            ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
            b.group(bossGroup, workerGroup)
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024)//配置NioServerSocketChannel 的TCP 參數
                    .childHandler(new ChildChannelHeandler());// 綁定I/O事件處理類 ChildChannelHeandler
            log.info("服務器啓動" + "端口 {}", port);
            // 綁定端口，調用同步阻塞等待成功
            ChannelFuture f = b.bind(port).sync();
            //等待服務端監聽端口關閉
            f.channel().closeFuture().sync();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();

        }
    }

}

class ChildChannelHeandler extends ChannelInitializer<SocketChannel> {

    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
        socketChannel.pipeline().addLast(new LineBasedFrameDecoder(1024));
        socketChannel.pipeline().addLast(new StringDecoder());
        socketChannel.pipeline().addLast(new TimeServerHandler());
        //添加解碼器 StringDecoder 和 LineBasedFrameDecoder

    }
}

相比之前添加了 LineBasedFrameDecoder 和 StringDecoder解析器

TimeServerHandler

/**
 * @author WH
 * @version 1.0
 * @date 2020/5/24 21:48
 * @Description 繼承ChannelHandlerAdapter 對網絡事件進行讀寫
 */
@Slf4j
public class TimeServerHandler extends ChannelHandlerAdapter {

    private int count;

    //客戶端返回結果調用
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception{
        System.out.println("返回消息");
        String body = (String) msg;
        //請求信息
        log.info("客戶端請求參數boyd: {}", body);
        // 以空格爲消息分割符號來進行包的拆分
        String message = "服務端收到了你的消息：" + body + System.getProperty("line.separator");
        log.info("服務端收到的消息總數count: {}", ++count);
        ByteBuf resp = Unpooled.copiedBuffer(message.getBytes());
        ctx.writeAndFlush(resp);

    }


    // 客戶端斷開連接監聽
    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
        log.info("客戶端斷開了連接");
        ctx.close();
    }

}

消息直接獲取 返回消息添加空格 System.getProperty(“line.separator”)

客戶端

NettyClient

public class NettyClient {

    public static void main(String[] args) {
        //配置客戶端NIO線程租
        EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
        try {
            Bootstrap b = new Bootstrap();
            b.group(group).channel(NioSocketChannel.class)
            .option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
            .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {

                @Override
                public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception{
                    ch.pipeline().addLast(new LineBasedFrameDecoder(1024));
                    ch.pipeline().addLast(new StringDecoder());
                    ch.pipeline().addLast(new TimeClinetHandler());
                    //添加解碼器



                }

            });
            //發起異步連接操作
            ChannelFuture f = b.connect("127.0.0.1", 8080).sync();
            //等待客戶端鏈路關閉
            f.channel().closeFuture().sync();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //優雅退出，釋放NIO線程租
            group.shutdownGracefully();
        }

    }
}

相比之前添加了 LineBasedFrameDecoder 和 StringDecoder解析器

TimeClinetHandler

@Slf4j
public class TimeClinetHandler extends ChannelHandlerAdapter {

    private byte[] req;
    private int count;

    public TimeClinetHandler() {
        // 以空格爲消息分割符號來進行包的拆分
        String meg = "你好服務器" + System.getProperty("line.separator");
        req = meg.getBytes();
        log.info("發送消息 req: {}", new String(req));
    }

    //當服務器TCP鏈路建立成功後，調用 channelActive 方法
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) {
        ByteBuf firstMessage = null;
        log.info("開始發送消息");
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            firstMessage = Unpooled.buffer(req.length);
            firstMessage.writeBytes(req);
            ctx.writeAndFlush(firstMessage);
        }

    }

    //當服務器返回應答消息時，調用 channelRead 方法
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception{
        //直接獲取解碼的字符串
        String body = (String) msg;
        log.info("服務器返回消息爲：{},消息總數爲{}",body,++count);
    }


    @Override
    public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {
        log.warn("發生異常" + cause.getMessage());
        ctx.close();
    }

}

消息直接獲取 返回消息添加空格 System.getProperty(“line.separator”)

運行

ps 如果不使用解析器會發現服務器接受到的消息就只要兩條，這裏是正常的