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tcp是一个“流”的协议,一个完整的包可能会被TCP拆分成多个包进行发送,也可能把小的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。
假设客户端分别发送数据包D1和D2给服务端,由于服务端一次性读取到的字节数是不确定的,所以可能存在以下4种情况。
如果此时服务端TCP接收滑动窗非常小,而数据包D1和D2都很大,很有可能发送第五种可能,即服务端多次才能把D1和D2接收完全,期间多次发生拆包情况。(TCP接收滑动窗:是接收端的大小,随着流量大小而变化,如果我的解释还不明确,请读者自行百度,或者查阅《计算机网络》、《TCP/IP》中TCP的内容)
由于底层的TCP无法理解上层的业务逻辑,所以在底层是无法确保数据包不被拆分和重组的,这个问题只能通过上层的应用协议栈设计来解决,根据业界的主流协议的解决方案,归纳如下:
为了解决TCP粘包拆包的问题,Netty默认提供了多种编码器来处理,以下通过代码来说明;
服务端:
1 public class TimeServer { 2 /* -------- 和Netty入门章节一样的代码 -------- */ 3 private class ChildChannelHandler extends ChannelInitializer<SocketChannel>{ 4 @Override 5 protected void initChannel(SocketChannel arg0)throws Exception{ 6 // 增加 LineBasedFrameDecoder 和StringDecoder编码器 7 arg0.pipeline().addLast(new LineBasedFrameDecoder(1024)); 8 arg0.pipeline().addLast(new StringDecoder()); 9 arg0.pipeline().addLast(new TimeServerHandler()); 10 } 11 } 12 13 /* -------- 和Netty入门章节一样的代码 -------- */ 14 }
1 public class TimeServerHandler extends ChannelHandlerAdapter{ 2 3 private int counter; 4 5 // 用于网络的读写操作 6 @Override 7 public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx,Object msg) 8 throws Exception{ 9 10 String body = (String)msg; 11 System.out.println("the time server order : " + body+";the counter is :"+ (++counter)); 12 13 String currentTime = "QUERY TIME ORDER".equalsIgnoreCase(body)?new Date( 14 System.currentTimeMillis()).toString():"BAD ORDER"; 15 currentTime +=System.getProperty("line.separator"); // System.getProperty("line.separator"),获取/n的作用 16 ByteBuf resp = Unpooled.copiedBuffer(currentTime.getBytes()); 17 ctx.writeAndFlush(resp); 18 19 // 当客户端和服务端建立tcp成功之后,Netty的NIO线程会调用channelActive 20 // 发送查询时间的指令给服务端。 21 // 调用ChannelHandlerContext的writeAndFlush方法,将请求消息发送给服务端 22 // 当服务端应答时,channelRead方法被调用 23 } 24 25 @Override 26 public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx,Throwable cause){ 27 ctx.close(); 28 } 29 }
客服端
1 public class TimeClient { 2 public void connect(String host,int port)throws Exception{ 3 // 配置服务端的NIO线程组 4 EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); 5 6 try { 7 // Bootstrap 类,是启动NIO服务器的辅助启动类 8 Bootstrap b = new Bootstrap(); 9 b.group(group).channel(NioSocketChannel.class) 10 .option(ChannelOption.TCP_NODELAY,true) 11 .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { 12 @Override 13 public void initChannel(SocketChannel ch) 14 throws Exception{ 15 // 增加 LineBasedFrameDecoder 和StringDecoder编码器 16 ch.pipeline().addLast(new LineBasedFrameDecoder(1024)); 17 ch.pipeline().addLast(new StringDecoder()); 18 ch.pipeline().addLast(new TimeClientHandler()); 19 } 20 }); 21 22 // 发起异步连接操作 23 ChannelFuture f= b.connect(host,port).sync(); 24 25 // 等待客服端链路关闭 26 f.channel().closeFuture().sync(); 27 }finally { 28 group.shutdownGracefully(); 29 } 30 } 31 32 public static void main(String[]args)throws Exception{ 33 int port = 8080; 34 if(args!=null && args.length>0){ 35 try { 36 port = Integer.valueOf(args[0]); 37 } 38 catch (NumberFormatException ex){} 39 } 40 new TimeClient().connect("127.0.0.1",port); 41 } 42 }
以上的代码,主要就是增加 LineBasedFrameDecoder 和StringDecoder编码器来处理粘包、拆包问题。全部项目代码,源码在src/main/java/NettyStickyPacket下,分为客户端和服务端,他们的代码基本和Netty入门章节的代码类似,只是增加了解码器。
LineBasedFrameDecoder 工作原理:依次编译bytebuf中的可读字符,判断看是否有“\n”或者“\r\n”,如果有,就以此位置为结束位置,从可读索引到结束位置区间的字节就组成了一行。它是以换行符为结束标志的解码器,支持携带结束符或者不携带结束符两种解码方式,同时支持单行的最大长度。如果连续读取到最大长度后,仍然没有发现换行符,就会抛出异常,同时忽略掉之前读到的异常码流。
StringDecoder功能:将接收到的对象转成字符串,然后继续调用后面的handler。 LineBasedFrameDecoder + StringDecoder组成就是按行切换的文本解码器,它被设计用来支持TCP的粘包和拆包。
可能读者会提出新的疑问:如果发送的消息不是以换行符结束怎么办?或者没有回车换行符,靠消息头中的长度字段来分包怎么办?是不是需要自己写半包解码器?答案是否定的,Netty提供了多种支持TCP粘包/拆包的解码器。
关于“分隔符解码器”,下一章单独讲解说明。
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原文地址:http://www.cnblogs.com/orange1438/p/5009769.html