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简介
netty中有很多适配不同协议的编码工具，对于流行的google出品的protobuf也不例外。
netty为其提供了ProtobufDecoder和ProtobufEncoder两个工具还有对应的frame detection，接下来我们会通过一个例子来详细讲解如何在netty中使用protobuf。
定义protobuf
我们举个最简单的例子，首先定义一个需要在网络中进行传输的message，这里我们定义一个student对象，他有一个age和一个name属性，如下所示：
syntax = "proto3"; package com.flydean17.protobuf; option java_multiple_files = true; option java_package = "com.flydean17.protobuf"; option java_outer_classname = "StudentWrapper"; message Student { optional int32 age = 1; optional string name =2; }
使用下面的命令，对其进行编译：
protoc --experimental_allow_proto3_optional -I=. --java_out=. student.proto
可以看到生成了3个文件，分别是Student,StudentOrBuilder和StudentWrapper。其中Student和StudentOrBuilder是我们真正需要用到的对象。
定义handler
在handler中，我们主要进行对消息进行处理，这里我们在clientHandler中进行消息的构建和发送，StudentClientHandler继承SimpleChannelInboundHandler并重新channelActive方法， 在该方法中我们使用protobuf的语法，构建一个新的Student实例，并给他设置好age和name两个属性。
然后使用ctx.write和ctx.flush方法将其发送到server端：
public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { // channel活跃 //构建一个Student，并将其写入到channel中 Student student= Student.newBuilder().setAge(22).setName("flydean").build(); log.info("client发送消息{}",student); ctx.write(student); ctx.flush(); }
StudentServerHandler也是继承SimpleChannelInboundHandler，并重写channelRead0方法，当server端读取到student消息的时候，日志输出，并将其回写到channel中，供clientHandler读取：
public void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, Student student) throws Exception { log.info("server收到消息{}",student); // 写入消息 ChannelFuture future = ctx.write(student); }
当client读取到消息之后，直接日志输出，不再做进一步处理，到此，一轮client和server端的交互就完成了：
public void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, Student student) throws Exception { log.info("client收到消息{}",student); }
设置ChannelPipeline
在上一节，不管是在StudentClientHandler还是在StudentServerHandler中，我们都假设channel中传递的对象就是Student，而不是原始的ByteBuf。这是怎么做到的呢？
这里我们需要使用到netty提供的frame detection，netty为protobuf协议专门提供了ProtobufDecoder和ProtobufEncoder，用于对protobuf对象进行编码和解码。
但是这两个编码和解码器分别是MessageToMessageEncoder和
MessageToMessageDecoder，他们是消息到消息的编码和解码器，所以还需要和frame detection配合使用。
netty同样提供了和protobuf配合使用的frame detector,他们是ProtobufVarint32FrameDecoder和ProtobufVarint32LengthFieldPrepender。
Varint32指的是protobuf的编码格式，第一个字节使用的是可变的varint。
有了frame detector和编码解码器，我们只需要将其顺序加入ChannelPipeline即可。
在客户端，StudentClientInitializer继承自ChannelInitializer，我们需要重写其initChannel方法：
public void initChannel(SocketChannel ch) { ChannelPipeline p = ch.pipeline(); p.addLast(new ProtobufVarint32FrameDecoder()); p.addLast(new ProtobufDecoder(Student.getDefaultInstance())); p.addLast(new ProtobufVarint32LengthFieldPrepender()); p.addLast(new ProtobufEncoder()); p.addLast(new StudentClientHandler()); }
在服务器端，同样StudentServerInitializer也继承自ChannelInitializer，也需要重写其initChannel方法：
public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { ChannelPipeline p = ch.pipeline(); p.addLast(new ProtobufVarint32FrameDecoder()); p.addLast(new ProtobufDecoder(Student.getDefaultInstance())); p.addLast(new ProtobufVarint32LengthFieldPrepender()); p.addLast(new ProtobufEncoder()); p.addLast(new StudentServerHandler()); }
这样ChannelPipeline也设置完成了。
构建client和server端并运行
最后好做的就是构建client和server端并运行，这和普通的netty客户端和服务器端并没有什么区别：
构建StudentClient:
public static void main(String[] args) throws Exception { EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); try { Bootstrap b = new Bootstrap(); b.group(group) .channel(NioSocketChannel.class) .handler(new StudentClientInitializer()); // 建立连接 Channel ch = b.connect(HOST, PORT).sync().channel(); // 等待关闭 ch.closeFuture().sync(); } finally { group.shutdownGracefully(); } }
构建StudentServer:
public static void main(String[] args) throws Exception { EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1); EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); try { ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); b.group(bossGroup, workerGroup) .channel(NioServerSocketChannel.class) .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO)) .childHandler(new StudentServerInitializer()); b.bind(PORT).sync().channel().closeFuture().sync(); } finally { bossGroup.shutdownGracefully(); workerGroup.shutdownGracefully(); } }
运行可得：
server端： [nioEventLoopGroup-3-1] INFO c.f.protobuf.StudentServerHandler - server收到消息age: 22 name: "flydean" [nioEventLoopGroup-2-1] INFO c.f.protobuf.StudentClientHandler - client发送消息age: 22 name: "flydean" client端： [nioEventLoopGroup-2-1] INFO c.f.protobuf.StudentClientHandler - client收到消息age: 22 name: "flydean"
可见Student消息已经发送和接收成功了。
总结
netty提供了很多和协议适配的工具类，这样我们就可以专注于业务逻辑，不需要考虑具体的编码转换的问题，非常好用。
本文的例子可以参考：learn-netty4
