2.封装消息解决粘包问题
此解决方案的核心是将消息分为消息头 + 消息体,在消息头中保存消息体的长度,从而确定一条消息的边界,这样就避免了粘包和半包问题了,它的实现过程如下图所示:
在 Netty 中可以通过 LengthFieldPrepender(编码)和 LengthFieldBasedFrameDecoder(解码)两个类实现消息的封装。和上一个解决方案类似,我们需要分别在服务器端和客户端通过设置通道(Channel)来解决粘包问题。
服务器端的核心代码如下:
/** * 服务端通道初始化 */ static class ServerInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> { // 字符串编码器和解码器 private static final StringDecoder DECODER = new StringDecoder(); private static final StringEncoder ENCODER = new StringEncoder(); // 服务器端连接之后的执行器(自定义的类) private static final NettyExample.ServerHandler SERVER_HANDLER = new NettyExample.ServerHandler(); /** * 初始化通道的具体执行方法 */ @Override public void initChannel(SocketChannel ch) { // 通道 Channel 设置 ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline(); // 18 行:消息解码:读取消息头和消息体 pipeline.addLast(new LengthFieldBasedFrameDecoder(1024, 0, 4, 0, 4)); // 20 行:消息编码:将消息封装为消息头和消息体,在消息前添加消息体的长度 pipeline.addLast(new LengthFieldPrepender(4)); // 设置(字符串)编码器和解码器 pipeline.addLast(DECODER); pipeline.addLast(ENCODER); // 服务器端连接之后的执行器,接收到消息之后的业务处理 pipeline.addLast(SERVER_HANDLER); } }
其中核心代码是 18 行和 20 行,通过 LengthFieldPrepender 实现编码(将消息打包成消息头 + 消息体),通过 LengthFieldBasedFrameDecoder 实现解码(从封装的消息中取出消息的内容)。
LengthFieldBasedFrameDecoder 的参数说明如下:
- 参数 1:maxFrameLength - 发送的数据包最大长度;
- 参数 2:lengthFieldOffset - 长度域偏移量,指的是长度域位于整个数据包字节数组中的下标;
- 参数 3:lengthFieldLength - 长度域自己的字节数长度;
- 参数 4:lengthAdjustment – 长度域的偏移量矫正。如果长度域的值,除了包含有效数据域的长度外,还包含了其他域(如长度域自身)长度,那么,就需要进行矫正。矫正的值为:包长 - 长度域的值 – 长度域偏移 – 长度域长;
- 参数 5:initialBytesToStrip – 丢弃的起始字节数。丢弃处于有效数据前面的字节数量。比如前面有 4 个节点的长度域,则它的值为 4。
LengthFieldBasedFrameDecoder(1024,0,4,0,4) 的意思是:数据包最大长度为 1024,长度域占首部的四个字节,在读数据的时候去掉首部四个字节(即长度域)。
客户端的核心实现代码如下:
/** * 客户端通道初始化类 */ static class ClientInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> { // 字符串编码器和解码器 private static final StringDecoder DECODER = new StringDecoder(); private static final StringEncoder ENCODER = new StringEncoder(); // 客户端连接成功之后业务处理 private static final NettyExample.ClientHandler CLIENT_HANDLER = new NettyExample.ClientHandler(); /** * 初始化客户端通道 */ @Override public void initChannel(SocketChannel ch) { ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline(); // 消息解码:读取消息头和消息体 pipeline.addLast(new LengthFieldBasedFrameDecoder(1024, 0, 4, 0, 4)); // 消息编码:将消息封装为消息头和消息体,在响应字节数据前面添加消息体长度 pipeline.addLast(new LengthFieldPrepender(4)); // 设置(字符串)编码器和解码器 pipeline.addLast(DECODER); pipeline.addLast(ENCODER); // 客户端连接成功之后的业务处理 pipeline.addLast(CLIENT_HANDLER); } }