Netty4 学习笔记之三:粘包和拆包

前言

在上一篇Netty 心跳 demo 中，了解了Netty中的客户端和服务端之间的心跳。这篇就来讲讲Netty中的粘包和拆包以及相应的处理。

名词解释

粘包: 会将消息粘粘起来发送。类似吃米饭，一口吃多个饭粒，而不是一粒一粒的吃。
拆包: 会将消息拆开，分为多次接受。类似喝饮料，一口一口的喝，而不是一口气喝完。

简单的来说：
多次发送较少内容，会发生粘包现象。
单次发送内容过多，会发生拆包现象。

我们使用简单的Netty的服务端和客户端demo用来测试粘包和拆包。
将 Hello Netty 发送一百次，就会发送粘包现象；
将《春江花月夜》和《行路难》发送一次就会发送拆包现象；

示例图:

粘包:

拆包:

解决粘包、拆包

因为Netty已经提供了几个常用的解码器，帮助我们解决这些问题，所以我们不必再去造轮子了，直接拿来用就好了。

解决粘包

在Server服务端使用定长数据帧的解码器 FixedLengthFrameDecoder之后。
可以明显看到数据已经按照我们所设定的大小分割了。

解决拆包

在Server服务端使用字节解码器 LineBasedFrameDecoder 之后。
由于字节已经超过我们设置的最大的字节数，所以报错了。

所以，我们发送的字节在设置的范围内的话，就可以看到拆包现象已经解决。

Netty还提供了一个HttpObjectAggregator类用于解决粘包、拆包现象。
以下摘自Netty官方文档

如果对于单条HTTP消息你不想处理多个消息对象，你可以传入 HttpObjectAggregator 到pipline中。HttpObjectAggregator 会将多个消息对象转变为单个 FullHttpRequest 或者 FullHttpResponse。

使用HttpObjectAggregator 之后

可以看到，粘包和拆包现象得到了改善。

那么开始贴代码，几乎和之前的demo一样。

服务端:

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;

/**
 *
* Title: NettyServer
* Description: Netty服务端
* Version:1.0.0
* @author pancm
* @date 2017年10月8日
 */
public class NettyServer {
        private static final int port = 6789; //设置服务端端口
        private static  EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();   // 通过nio方式来接收连接和处理连接
        private static  ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();

        /**
         * Netty创建全部都是实现自AbstractBootstrap。
         * 客户端的是Bootstrap，服务端的则是    ServerBootstrap。
         **/
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
            try {
                b.group(group);
                b.channel(NioServerSocketChannel.class);
                b.childHandler(new NettyServerFilter()); //设置过滤器
                // 服务器绑定端口监听
                ChannelFuture f = b.bind(port).sync();
                System.out.println("服务端启动成功,端口是:"+port);
                // 监听服务器关闭监听
                f.channel().closeFuture().sync();
            }catch(Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
            finally {
                group.shutdownGracefully(); //关闭EventLoopGroup，释放掉所有资源包括创建的线程
            }
        }
}

mport io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.handler.codec.FixedLengthFrameDecoder;
import io.netty.handler.codec.LineBasedFrameDecoder;
import io.netty.handler.codec.http.HttpObjectAggregator;
import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;

/**
  *
 * Title: HelloServerInitializer
 * Description: Netty 服务端过滤器
 * Version:1.0.0
* @author pancm
* @date 2017年10月8日
  */
public class NettyServerFilter extends ChannelInitializer<SocketChannel> {

     @Override
     protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
         ChannelPipeline ph = ch.pipeline();
         // 解码和编码，应和客户端一致
//       ph.addLast(new FixedLengthFrameDecoder(100));   //定长数据帧的解码器 ，每帧数据100个字节就切分一次。  用于解决粘包问题
//         ph.addLast(new LineBasedFrameDecoder(2048));     //字节解码器 ,其中2048是规定一行数据最大的字节数。  用于解决拆包问题
         ph.addLast("aggregator", new HttpObjectAggregator(10*1024*1024));
         ph.addLast("decoder", new StringDecoder());
         ph.addLast("encoder", new StringEncoder());
         ph.addLast("handler", new NettyServerHandler());// 服务端业务逻辑
     }
 }

import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;

import java.net.InetAddress;

/**
 *
* Title: HelloServerHandler
* Description:  服务端业务逻辑 粘包、拆包测试
* Version:1.0.0
* @author pancm
* @date 2017年10月8日
 */
public class NettyServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
    /** 条数 */
    private int count=0;
    /**
     * 业务逻辑处理
     */
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
           String body = (String)msg;
           System.out.println("接受的数据是: " + body + ";条数是: " + ++count);
    }  

    /**
     * 建立连接时，返回消息
     */
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        System.out.println("连接的客户端地址:" + ctx.channel().remoteAddress());
        ctx.writeAndFlush("客户端"+ InetAddress.getLocalHost().getHostName() + "成功与服务端建立连接！ ");
        super.channelActive(ctx);
    }
}

客户端

import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.Channel;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;

import java.io.IOException;
/**
 *
* Title: NettyClient
* Description: Netty客户端  粘包、拆包测试
* Version:1.0.0
* @author pancm
* @date 2017年10月16日
 */
public class NettyClient {

    public static String host = "127.0.0.1";  //ip地址
    public static int port = 6789;          //端口
    /// 通过nio方式来接收连接和处理连接
    private static EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
    private static  Bootstrap b = new Bootstrap();
    private static Channel ch;

    /**
     * Netty创建全部都是实现自AbstractBootstrap。
     * 客户端的是Bootstrap，服务端的则是    ServerBootstrap。
     **/
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, IOException {
            System.out.println("客户端成功启动...");
            b.group(group);
            b.channel(NioSocketChannel.class);
            b.handler(new NettyClientFilter());
            // 连接服务端
            ch = b.connect(host, port).sync().channel();
            star(3);
    }

    public static void star(int i) throws IOException{
        String str="春江潮水连海平，海上明月共潮生。"
                +"  滟滟随波千万里，何处春江无月明! "
                +"  江流宛转绕芳甸，月照花林皆似霰;"
                +"  空里流霜不觉飞，汀上白沙看不见。"
                +"  江天一色无纤尘，皎皎空中孤月轮。"
                +"  江畔何人初见月？江月何年初照人？"
                +"  人生代代无穷已，江月年年望相似。"
                +"  不知江月待何人，但见长江送流水。"
                +"  白云一片去悠悠，青枫浦上不胜愁。"
                +"  谁家今夜扁舟子？何处相思明月楼？"
                +"  可怜楼上月徘徊，应照离人妆镜台。"
                +"  玉户帘中卷不去，捣衣砧上拂还来。"
                +"  此时相望不相闻，愿逐月华流照君。"
                +"  鸿雁长飞光不度，鱼龙潜跃水成文。"
                +"  昨夜闲潭梦落花，可怜春半不还家。"
                +"  江水流春去欲尽，江潭落月复西斜。"
                +"  斜月沉沉藏海雾，碣石潇湘无限路。"
                +"  不知乘月几人归，落月摇情满江树。"
                +" 噫吁嚱，危乎高哉！蜀道之难，难于上青天！蚕丛及鱼凫，开国何茫然！尔来四万八千岁，不与秦塞通人烟。"
                +" 西当太白有鸟道，可以横绝峨眉巅。地崩山摧壮士死，然后天梯石栈相钩连。上有六龙回日之高标，下有冲波逆折之回川。"
                +" 黄鹤之飞尚不得过，猿猱欲度愁攀援。青泥何盘盘，百步九折萦岩峦。扪参历井仰胁息，以手抚膺坐长叹。"
                +" 问君西游何时还？畏途巉岩不可攀。但见悲鸟号古木，雄飞雌从绕林间。又闻子规啼夜月，愁空山。"
                +" 蜀道之难，难于上青天，使人听此凋朱颜！连峰去天不盈尺，枯松倒挂倚绝壁。飞湍瀑流争喧豗，砯崖转石万壑雷。"
                +" 其险也如此，嗟尔远道之人胡为乎来哉！剑阁峥嵘而崔嵬，一夫当关，万夫莫开。"
                +" 所守或匪亲，化为狼与豺。朝避猛虎，夕避长蛇；磨牙吮血，杀人如麻。锦城虽云乐，不如早还家。"
                +" 蜀道之难，难于上青天，侧身西望长咨嗟！";
        if(i==1){
            for(int j=0;j<100;j++){
                str="Hello Netty";
                ch.writeAndFlush(str);
            }
        }else if(i==2){
            str+=str;
            ch.writeAndFlush(str);
        }else if(i==3){
            //System.getProperty("line.separator") 结束标记
            byte [] bt=(str+System.getProperty("line.separator")).getBytes();
            ByteBuf message = Unpooled.buffer(bt.length);
            message.writeBytes(bt);
            ch.writeAndFlush(message);
        }

        System.out.println("客户端发送数据:"+str+",发送数据的长度:"+str.length());
   }

}

import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;
/**
 *
* Title: NettyClientFilter
* Description: Netty客户端 过滤器
* Version:1.0.0
* @author pancm
* @date 2017年10月8日
 */
public class NettyClientFilter extends ChannelInitializer<SocketChannel> {

    @Override
    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
        ChannelPipeline ph = ch.pipeline();
        /*
         * 解码和编码，应和服务端一致
         * */
        ph.addLast("decoder", new StringDecoder());
        ph.addLast("encoder", new StringEncoder());
        ph.addLast("handler", new NettyClientHandler()); //客户端的逻辑
    }
}

import java.util.Date;

import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;

/**
 *
* Title: NettyClientHandler
* Description: 客户端业务逻辑实现
* Version:1.0.0
* @author pancm
* @date 2017年10月8日
 */
public class NettyClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

     /**
     * 业务逻辑处理
     */
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        System.out.println("客户端接受的消息:"+msg);
    }
    /**
     * 建立连接时
     */
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        System.out.println("建立连接时："+new Date());
        ctx.fireChannelActive();
    }  

     /**
      *
      * 关闭连接时
      */
    @Override
    public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        System.out.println("关闭连接时："+new Date());
    }
}

该项目我放在github上了，有兴趣的可以看看！https://github.com/xuwujing/Netty