一、什么是粘包和拆包

先从数据的发送和接收讲起， Netty 发送和读取数据的单位，使用 ByteBuf 来充当。每一次发送，就是向Channel 写入一个 ByteBuf ；每一次读取，就是从 Channel 读到一个 ByteBuf 。

发送一次数据调用如下方法：

channel.writeAndFlush(buffer);

读取一次数据调用如下方法：

public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg)
{ByteBuf byteBuf = (ByteBuf) msg;//....
}

我们理想是：发送端每发送一个buffer，接收端就能接收到一个一模一样的buffer。

但是实际通讯情况可能不能很好的满足，所以就会发生粘包和拆包。

1. 粘包指接收端读取的时候，多个发送过来的 ByteBuf “粘”在了一起。换句话说，接收端读取一次的 ByteBuf ，读到了多个发送端的 ByteBuf ，是为粘包。
2. 就是接收端将一个发送端的ByteBuf “拆”开了，形成一个破碎的包，我们定义这种 ByteBuf 为半包。
   换句话说，接收端读取一次的 ByteBuf ，读到了发送端的一个 ByteBuf的一部分，是为半包。

更加深理解这两个词，我们把Netty权威指南图拿过来看下：

• 服务端分两次读到了两个独立的数据包，分别是D1和D2，没有粘包和拆包
• 服务端一次接收到了两个数据包，D1和D2粘在一起，发生了粘包
• 服务端分两次读到了两个数据包，一次读到了完整的D1包和D2的部分包D2_1，第二次读到了D2剩下的包D2_2
• 服务端分两次读到了两个数据包，一次读到了D1的部分分D1_1,第二次读到了D1的剩下的包D1_2和完整的D2包

二、粘包和拆包示例代码

把上一篇文章的服务端和客户端修改下

1、TimeServerHandler

public class TimeServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {private int counter;/*** 收到客户端消息，自动触发* @param ctx* @param msg* @throws Exception*/@Overridepublic void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg)throws Exception {//将 msg 转为 Netty 的 ByteBuf 对象，类似 JDK 中的 java.nio.ByteBuffer，不过 ButeBuf 功能更强，更灵活ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;//readableBytes：获取缓冲区可读字节数,然后创建字节数组//从而避免了像 java.nio.ByteBuffer 时，只能盲目的创建特定大小的字节数组，比如 1024byte[] req = new byte[buf.readableBytes()];//readBytes：将缓冲区字节数组复制到新建的 byte 数组中//然后将字节数组转为字符串buf.readBytes(req);String body = new String(req, "UTF-8").substring(0,req.length-System.getProperty("line.separator").length());System.out.println("The time server receive order : " + body + "; the counter is :" + (++counter));//回复消息//copiedBuffer：创建一个新的缓冲区，内容为里面的参数//通过 ChannelHandlerContext 的 write 方法将消息异步发送给客户端*/String currentTime = "QUERY TIME ORDER".equalsIgnoreCase(body) ? new java.util.Date(System.currentTimeMillis()).toString() : "BAD ORDER";ByteBuf resp = Unpooled.copiedBuffer(currentTime.getBytes());ctx.write(resp);}@Overridepublic void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {//flush：将消息发送队列中的消息写入到 SocketChannel 中发送给对方，为了频繁的唤醒 Selector 进行消息发送//Netty 的 write 方法并不直接将消息写如 SocketChannel 中，调用 write 只是把待发送的消息放到发送缓存数组中，再通过调用 flush//方法，将发送缓冲区的消息全部写入到 SocketChannel 中ctx.flush();}@Overridepublic void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {/**当发生异常时，关闭 ChannelHandlerContext，释放和它相关联的句柄等资源 */ctx.close();}
}

2、TimeClientHandler

public class TimeClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {private int counter;private byte[] req;/*** Creates a client-side handler.*/public TimeClientHandler() {req = ("QUERY TIME ORDER" + System.getProperty("line.separator")).getBytes();}/*** 当客户端和服务端 TCP 链路建立成功之后，Netty 的 NIO 线程会调用 channelActive 方法* @param ctx*/@Overridepublic void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) {ByteBuf message = null;for (int i = 0;i<100;i++) {message = Unpooled.buffer(req.length);message.writeBytes(req);ctx.writeAndFlush(message);}}/*** 当服务端返回应答消息时，channelRead 方法被调用，从 Netty 的 ByteBuf 中读取并打印应答消息* @param ctx* @param msg* @throws Exception*/@Overridepublic void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg)throws Exception {ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;byte[] req = new byte[buf.readableBytes()];buf.readBytes(req);String body = new String(req, "UTF-8");System.out.println("Now is : " + body + "this counter is:" + (++counter));}@Overridepublic void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {// 释放资源System.out.println("Unexpected exception from downstream : "+ cause.getMessage());ctx.close();}
}

运行程序之后服务端和客户端打印结果为：


说明以上程序发生了粘包。

三、使用Netty解决粘包和拆包

还使用上一节示例代码

1、TimeServerHandler中的ChildChannelHandler

public class ChildChannelHandler extends ChannelInitializer<SocketChannel> {protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {socketChannel.pipeline().addLast(new LineBasedFrameDecoder(1024));socketChannel.pipeline().addLast(new StringEncoder());socketChannel.pipeline().addLast(new TimeServerHandler());}
}

2、TimeClientHandler

public class TimeClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {private int counter;private byte[] req;/*** Creates a client-side handler.*/public TimeClientHandler() {req = ("QUERY TIME ORDER" + System.getProperty("line.separator")).getBytes();}/*** 当客户端和服务端 TCP 链路建立成功之后，Netty 的 NIO 线程会调用 channelActive 方法* @param ctx*/@Overridepublic void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) {ByteBuf message = null;for (int i = 0;i<100;i++) {message = Unpooled.buffer(req.length);message.writeBytes(req);ctx.writeAndFlush(message);}}/*** 当服务端返回应答消息时，channelRead 方法被调用，从 Netty 的 ByteBuf 中读取并打印应答消息* @param ctx* @param msg* @throws Exception*/@Overridepublic void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg)throws Exception {ByteBuf body = (ByteBuf) msg;System.out.println("Now is : " + body + "this counter is:" + (++counter));}@Overridepublic void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) {// 释放资源System.out.println("Unexpected exception from downstream : "+ cause.getMessage());ctx.close();}
}

四、LineBasedFrameDecoder和StringEncoder

LineBasedFrameDecoder工作原理是依次遍历ByteBuf中可读字节，判断是否有"\n"，"\r\n"。如果有，就以此位置为结束位置。它是以换行符为结束的解码器。支持携带结束符或者不带结束符两种方式。同时支持配置行数最大长度。如果读取到最大行数还没有发现换行符，就会抛出异常，同时忽略掉以前的异常码流。

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