Netty中拆包和粘包问题的解决（先为明天的文章做铺垫）
在上一篇文章中主要是使用Springboot开发了一个Netty通信的基本案例，这篇文章是在上一篇文章的基础之上进行讲解的，主要是考虑传输数据如果遇到粘包问题该如何解决。
上一篇文章传送门：搞懂Netty（1）一个基本入门案例（使用Springboot整合）
这篇文章会按照一下步骤进行讲解，希望对你有所收获：
1、什么是TCP粘包拆包
2、Netty中粘包问题的问题重现
3、Netty中粘包问题的解决方案
OK，在你心中有这么一个基本的脉络之后就可以开始今天的文章了。本系列所有的文章都会给出完整的代码，且在电脑上真实运行了一遍，确保无误。
一、什么是TCP拆包和粘包
我们使用TCP协议在传输数据的时候，如果数据块比较大，就会考虑将其切分。把一个大的数据包进行切割成一个个小的数据包发送。这时候就会遇到拆包和粘包的问题。
比如说在这里客户端发送了两个数据包D1和D2到服务端，在传输的时候就可能会遇到下列问题：
通过上面这张图相信你基本上能够理解了。不过我们这里还是稍微解释一下：
情况1：D1和D2正常发送，每次发送一个整包。
情况2：D1数据包比较大，D2比较小。第一次发送D1的一部分，第二次发送D1剩下的和D2整包。这叫拆包。
情况2：D1和D2数据包都比较小，一次发送两个整包，这就叫做粘包。
情况4：D1数据包比较小，D2比较大。第一次发送D1整包和D2一部分，第二次发送D2剩下的。这叫拆包。
情况5：D1和D2数据包都比较大，这时候分开发。
为什么会出现这样的问题呢？想要解释清楚，就必须要考虑到计算机网络的相关知识了，TCP在接受数据的时候，有一个滑动窗口来控制接受数据的大小，这个滑动窗口你就可以理解为一个缓冲区的大小。缓冲区满了就会把数据发送。数据包的大小是不固定的，有时候比缓冲区大，有时候小。这时候就会出现上面的现象。
下面我们使用代码来重现这个现象。
二、问题重现
1、前提准备
我们是基于Springboot开发的，因此还是和上一节一样，首先创建一个Springboot的web工程，添加一下依赖：
1<!--添加netty依赖-->
2<dependency>
3 <groupId>io.netty</groupId>
4 <artifactId>netty-all</artifactId>
5 <version>5.0.0.Alpha1</version>
6</dependency>
如果你没有使用maven，下载相关jar包，直接导入IDE中即可。
2、服务端代码开发
步骤一：创建server类
这个server类，在上一篇文章中提到，是一个模板类，直接拿来用即可。
1@Component
2public class NettyServer {
3 EventLoopGroup boss = new NioEventLoopGroup();
4 EventLoopGroup work = new NioEventLoopGroup();
5 @PostConstruct
6 public void start() throws InterruptedException {
7 ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
8 bootstrap.group(boss, work)
9 .channel(NioServerSocketChannel.class)
10 .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024)
11 .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true)
12 .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO))
13 .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
14 public void initChannel(SocketChannel sc) throws Exception {
15 sc.pipeline().addLast(new ServerUAVHandler());
16 }
17 });
18 ChannelFuture cf = bootstrap.bind(8881).sync();
19 System.out.println("启动成功");
20 }
21 @PreDestroy
22 private void destory() throws Exception{
23 boss.shutdownGracefully();
24 work.shutdownGracefully();
25 }
26}
在上面的这个代码中同样我们最主要的是关注ServerUAVHandler的实现。
步骤二：Handler的实现
1public class ServerUAVHandler extends ChannelHandlerAdapter {
2 private int counter=0;
3 @Override
4 public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
5 ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;
6 byte[] req = new byte[buf.readableBytes()];
7 buf.readBytes(req);
8 String body = new String(req,"UTF-8");
9 System.out.println("客户端信息是："+body);
10 System.out.println(body+",counter:"+ ++counter);
11 ByteBuf resp=Unpooled.copiedBuffer(("A"
12 +System.getProperty("line.separator")).getBytes());
13 ctx.writeAndFlush(resp);
14 }
15}
在这个类中，使用channelRead方法来读取客户端发送过来的信息。
（1）首先定义了一个counter，用于计算客户端发送了多少条消息。
（2）在channelRead内部，首先将msg转化为ByteBuf。
（3）将buf的数据转化为字节byte
（4）将buf的字节数据转化为String类型，然后输出。
（5）使用ctx的writeAndFlush方法，每收到一个客户端的数据，给对方回复一个A。别忘了还有一个换行符。
在上面的这个代码中，最主要的就是服务端每收到一条客户端的信息，就给其回复一条。也就是说客户端和服务端的消息数量应该是一样的。
3、客户端代码开发
步骤一：创建client类
1@Component
2public class NettyClient {
3 private SocketChannel socketChannel;
4 EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
5 @PostConstruct
6 public void start() throws Exception {
7 try{
8 Bootstrap b = new Bootstrap();
9 b.group(group).channel(NioSocketChannel.class)
10 .option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)
11 .option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE,true)
12 .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
13 public void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
14 ch.pipeline().addLast(new ClientHandler());
15 }
16 });
17 ChannelFuture cf = b.connect("127.0.0.1",8881).sync();
18 System.out.println("链接成功");
19 cf.channel().closeFuture().sync();
20 }finally{
21 group.shutdownGracefully();
22 }
23 }
24}
同样的代码的逻辑在上一篇文章中已经说了，我们还是最关注的事件处理类Handler。
步骤二：Handler实现
1public class ClientHandler extends ChannelHandlerAdapter {
2 @Override
3 public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
4 ByteBuf resp = null;
5 for (int i=0;i<100;i++){
6 resp=Unpooled.copiedBuffer(("我爱你"
7 +System.getProperty("line.separator")).getBytes());
8 ctx.writeAndFlush(resp);
9 }
10 }
11 @Override
12 public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
13 ByteBuf buf = (ByteBuf) msg;
14 byte[] req = new byte[buf.readableBytes()];
15 buf.readBytes(req);
16 String body = new String(req,"UTF-8");
17 System.out.println(body+" ");
18 }
19}
这个客户端的Handler看起来有点多，一共有两个方法，channelActive和channelRead。
（1）channelActive里面使用for循环给服务器发送了100条，我爱你。每次发送还有在末尾添加一个换行符。
（2）channelRead里面接受服务器返回的消息。
按道理来讲，客户端给服务端发送了100条数据，那么服务端也会返回回来100条。我们来验证一下。
这里输出的是服务端的信息，从上面的输出结果你就会发现，其实客户端的“我爱你”都被黏在了一块。本来100条但是现在却只有17条了，这就是发生了粘包现象。
如何来解决呢？下面我们看看。
三、粘包问题解决
解决的思路很简单，也就是每次发送一个数据包的时候，添加一个标识符，读的时候一直读到这个标识符才表示一个完整的数据包。在上面我们添加的是line.separator，也就是换行符“\n”。
1、服务端server类更改。
2、服务端Handler类更改
3、客户端Client更改
4、客户端Handler更改
客户端和服务端改的地方都一样，不过还是贴了出来，现在我们再运行一波。
看到没是不是很神奇。我们来分析一下我们都修改了什么。
好像我们就只是在server和client类添加了两个类，一个是LineBasedFrameDecoder，一个是StringDecoder，其他的都是直接删除，这两个类有什么作用呢？
（1）LineBasedFrameDecoder的作用是在读取数据的时候，一直读到是否含有换行符“\n”或者是“\r\n”。如果读到了就表示该结束了。因此就拿到了这一行的数据包。
（2）StringDecoder用于对之前LineBasedFrameDecoder读取的这一行数据包进行解码。将对象转换为字符串。
OK，好像他们俩搭配，干活真不累，现在我们终于可以解决粘包的问题了，但是同时也出现了一个新的问题，那就是如果我们的标识符不是换行符“\n”或者是“\r\n”又该怎么办呢？幸好Netty同样为我们提供了几种其他的解码器，叫做DelimiterBasedFrameDecoder和FixedLengthFrameDecoder，前面这个可以自动完成以分隔符做结束标志的消息，后面这个可以自动完成对定长消息的解码。都可以解决粘包拆包问题。
现在我们解决了一个大问题，但是同时也出现了一个新的大问题，那就是我们的数据都是通过网络进行传输的，因此就需要编码和解码的操作。netty又为我们提供了什么编码解码技术呢？下篇文章更精彩。感谢大家。
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