实现一款高可用的 TCP 数据传输服务器（Java版）|server|字节|tcp|数据包

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1.netty能做什么

2.可以自定义编码规则和解码规则

3.可以自定义客户端与服务端的数据交互细节，处理socket流攻击、TCP的粘包和拆包问题

2.Quick Start

创建一个普通的maven项目，不依赖任何的三方web服务器，用main方法执行即可。

加入POM依赖

io.nettygroupId> netty-allartifactId> 4.1.6.Finalversion> dependency>

com.fasterxml.jackson.coregroupId> jackson-databindartifactId> 2.9.7version> dependency>

设计一套基于TCP的数据传输协议

public class TcpProtocol { private byte header=0x58; private int len; private byte [] data; private byte tail=0x63;

public byte getTail() { return tail; }

public void setTail(byte tail) { this.tail = tail; }

public TcpProtocol(int len, byte[] data) { this.len = len; this.data = data; }

public TcpProtocol() { }

public byte getHeader() { return header; }

public void setHeader(byte header) { this.header = header; }

public int getLen() { return len; }

public void setLen(int len) { this.len = len; }

public byte[] getData() { return data; }

public void setData(byte[] data) { this.data = data; } }

这里使用16进制表示协议的开始位和结束位，其中0x58代表开始，0x63代表结束，均用一个字节来进行表示。

TCP服务器的启动类

public class TcpServer { private int port; private Logger logger = Logger.getLogger(this.getClass()); public void init(){ logger.info("正在启动tcp服务器……"); NioEventLoopGroup boss = new NioEventLoopGroup();//主线程组 NioEventLoopGroup work = new NioEventLoopGroup();//工作线程组 try { ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();//引导对象 bootstrap.group(boss,work);//配置工作线程组 bootstrap.channel(NioServerSocketChannel.class);//配置为NIO的socket通道 bootstrap.childHandler(new ChannelInitializer() { protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {//绑定通道参数 ch.pipeline().addLast("logging",new LoggingHandler("DEBUG"));//设置log监听器，并且日志级别为debug，方便观察运行流程 ch.pipeline().addLast("encode",new EncoderHandler());//编码器。发送消息时候用过 ch.pipeline().addLast("decode",new DecoderHandler());//解码器，接收消息时候用 ch.pipeline().addLast("handler",new BusinessHandler());//业务处理类，最终的消息会在这个handler中进行业务处理 bootstrap.option(ChannelOption.SO_BACKLOG,1024);//缓冲区 bootstrap.childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE,true);//ChannelOption对象设置TCP套接字的参数，非必须步骤 ChannelFuture future = bootstrap.bind(port).sync();//使用了Future来启动线程，并绑定了端口 logger.info("启动tcp服务器启动成功，正在监听端口:"+port); future.channel().closeFuture().sync();//以异步的方式关闭端口

}catch (InterruptedException e) { logger.info("启动出现异常："+e); }finally { work.shutdownGracefully(); boss.shutdownGracefully();//出现异常后，关闭线程组 logger.info("tcp服务器已经关闭"); }

public static void main(String[] args) { new TcpServer(8777).init(); } public TcpServer(int port) { this.port = port; } }

只要是基于netty的服务器，都会用到bootstrap 并用这个对象绑定工作线程组，channel的Class，以及用户DIV的各种pipeline的handler类，注意在添加自定义handler的时候，数据的流动顺序和pipeline中添加hanlder的顺序是一致的。也就是说，从上往下应该为：底层字节流的解码/编码handler、业务处理handler。面试宝典：https://www.yoodb.com

编码器

编码器是服务器按照协议格式返回数据给客户端时候调用的，继承MessageToByteEncoder代码：

public class EncoderHandler extends MessageToByteEncoder { private Logger logger = Logger.getLogger(this.getClass()); protected void encode(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, ByteBuf out) throws Exception { if (msg instanceof TcpProtocol){ TcpProtocol protocol = (TcpProtocol) msg; out.writeByte(protocol.getHeader()); out.writeInt(protocol.getLen()); out.writeBytes(protocol.getData()); out.writeByte(protocol.getTail()); logger.debug("数据编码成功："+out); }else { logger.info("不支持的数据协议："+msg.getClass()+"\t期待的数据协议类是："+TcpProtocol.class);解码器

解码器属于比较核心的部分，自定义解码协议、粘包、拆包等都在里面实现，继承自ByteToMessageDecoder，其实ByteToMessageDecoder的内部已经帮我们处理好了拆包/粘包的问题，只需要按照它的设计原则去实现decode方法即可：

public class DecoderHandler extends ByteToMessageDecoder { //最小的数据长度：开头标准位1字节 private static int MIN_DATA_LEN=6; //数据解码协议的开始标志 private static byte PROTOCOL_HEADER=0x58; //数据解码协议的结束标志 private static byte PROTOCOL_TAIL=0x63; private Logger logger = Logger.getLogger(this.getClass()); protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List out) throws Exception {

if (in.readableBytes()>MIN_DATA_LEN){ logger.debug("开始解码数据……"); //标记读操作的指针 in.markReaderIndex(); byte header=in.readByte(); if (header==PROTOCOL_HEADER){ logger.debug("数据开头格式正确"); //读取字节数据的长度 int len=in.readInt(); //数据可读长度必须要大于len，因为结尾还有一字节的解释标志位 if (len>=in.readableBytes()){ logger.debug(String.format("数据长度不够，数据协议len长度为：%1$d,数据包实际可读内容为：%2$d正在等待处理拆包……",len,in.readableBytes())); in.resetReaderIndex(); /* **结束解码，这种情况说明数据没有到齐，在父类ByteToMessageDecoder的callDecode中会对out和in进行判断 * 如果in里面还有可读内容即in.isReadable为true,cumulation中的内容会进行保留，，直到下一次数据到来，将两帧的数据合并起来，再解码。 * 以此解决拆包问题 */ return; } byte [] data=new byte[len]; in.readBytes(data);//读取核心的数据 byte tail=in.readByte(); if (tail==PROTOCOL_TAIL){ logger.debug("数据解码成功"); out.add(data); //如果out有值，且in仍然可读，将继续调用decode方法再次解码in中的内容，以此解决粘包问题 }else { logger.debug(String.format("数据解码协议结束标志位:%1$d [错误!]，期待的结束标志位是：%2$d",tail,PROTOCOL_TAIL)); return; } }else { logger.debug("开头不对，可能不是期待的客服端发送的数，将自动略过这一个字节"); } }else { logger.debug("数据长度不符合要求，期待最小长度是："+MIN_DATA_LEN+" 字节"); return; }

首先是黏包问题：

如图，正常的数据传输应该是像数据A那样，一包就是一个完整的数据，但也有不正常的情况，比如一包数据包含多个数据。而在ByteToMessageDecoder会默认把二进制的字节码放在byteBuf中，因此我们在code的时候要知道会有这样的场景。

而粘包问题实际上不需要我们去解决，下面是ByteToMessageDecoder的源码，callDecode中回调我们手写解码器的decode方法。

protected void callDecode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List out) { try { while (in.isReadable()) {//buf中是否还有数据 int outSize = out.size();//标记out的size，解析成功的数据会添加的out中 if (outSize > 0) { fireChannelRead(ctx, out, outSize);//这个是回调业务handler的channelRead方法 out.clear(); if (ctx.isRemoved()) { break; outSize = 0;//清空了out，将标记size清零 int oldInputLength = in.readableBytes();//这里开始准备调用decode方法，标记了解码前的可读内容 decode(ctx, in, out);//对应DecoderHandler中的decode方法 if (ctx.isRemoved()) { break;

if (outSize == out.size()) {//相等说明，并没有解析出来新的object到out中 if (oldInputLength == in.readableBytes()) {//这里很重要，若相等说明decode中没有读取任何内容出来，这里一般是发生拆包后，将ByteBuf的指针手动重置。重置后从这个方法break出来。让ByteToMessageDecoder去处理拆包问题。这里就体现了要按照netty的设计原则来写代码 break; } else { continue;//这里直接continue，是考虑让开发者去跳过某些字节，比如收到了socket攻击时，数据不按照协议体来的时候，就直接跳过这些字节

if (oldInputLength == in.readableBytes()) {//这种情况属于，没有按照netty的设计原则来。要么是decode中没有任何逻辑代码，要么是在out中添加了内容后，调用了byteBuf的resetReaderIndex重置的读操作的指针 throw new DecoderException( StringUtil.simpleClassName(getClass()) + ".decode() did not read anything but decoded a message."); }

if (isSingleDecode()) {//默认为false，用来设置只解析一条数据 break; } //这里结束后，继续wile循环，因为bytebuf仍然有可读的内容，将会继续调用decode方法解析bytebuf中的字节码，以此解决了粘包问题 } } catch (DecoderException e) { throw e; } catch (Throwable cause) { throw new DecoderException(cause); } }

综合上面的源码分析后，我们发现：decode方法在while循环中，也就是bytebuf只要有内容就会一直调用decode方法进行解码操作，因此在解决粘包问题时，只需要按照正常流程来就行了，解析协议开头、数据字节、结束标志后将数据放入到out这个list中即可。后面将会有数据进行粘包测试。

拆包问题

有时候，我们接收到的数据是不完整的，一个包的数据被拆成了很多份被后再发送出去。这种情况有可能是数据太大，被分割成很多份发送出去。比如数据包B被拆成两份进行发送：

拆包问题，同样在ByteToMessageDecoder给我们解决了，我们只需要按照netty的设计原则去写decode代码即可。

首先，假设需要我们自己去解决拆包问题应该怎么实现？

先从问题开始分析，需要的是数据B，但是却只收到了数据B_1，这个时候应该等待剩余的数据B_2的到来，收到的数据B_1应该用一个累加器存起来，等到B_2到来的时候将两包数据合并起来再进行解码。

那么问题是，如何让ByteToMessageDecoder这个知道数据不完整呢，在DecoderHandler.decode中有这样一段代码：

if (len>=in.readableBytes()){ logger.debug(String.format("数据长度不够，数据协议len长度为：%1$d,数据包实际可读内容为：%2$d正在等待处理拆包……",len,in.readableBytes())); in.resetReaderIndex(); **结束解码，这种情况说明数据没有到齐，在父类ByteToMessageDecoder的callDecode中会对out和in进行判断 * 如果in里面还有可读内容即in.isReadable为true,cumulation中的内容会进行保留，，直到下一次数据到来，将两帧的数据合并起来，再解码。 * 以此解决拆包问题 return;

当读到协议中的len大于bytebuf的可读内容时候说明数据不完整，发生了拆包，调用resetReaderIndex将读操作指针复位，并结束方法。再看看父类中的CallDecode方法的一段代码：

if (outSize == out.size()) {//相等说明，并没有解析出来新的object到out中 if (oldInputLength == in.readableBytes()) {//这里很重要，若相等说明decode中没有读取任何内容出来，这里一般是发生拆包后，将ByteBuf的指针手动重置。重置后从这个方法break出来。让ByteToMessageDecoder去处理拆包问题。这里就体现了要按照netty的设计原则来写代码 break;//退出该方法 } else { continue;//这里直接continue，是考虑让开发者去跳过某些字节，比如收到了socket攻击时，数据不按照协议体来的时候，就直接跳过这些字节

退出callDecode后，返回到channelRead中：

public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception { if (msg instanceof ByteBuf) { CodecOutputList out = CodecOutputList.newInstance(); try { ByteBuf data = (ByteBuf) msg; first = cumulation == null; if (first) { cumulation = data; } else { cumulation = cumulator.cumulate(ctx.alloc(), cumulation, data); callDecode(ctx, cumulation, out);//注意这里传入的不是data，而是cumulator，这个对象相当于一个累加器，也就是说每次调用callDecode的时候传入的byteBuf实际上是经过累加后的cumulation } catch (DecoderException e) { throw e; } catch (Throwable t) { throw new DecoderException(t); } finally { if (cumulation != null && !cumulation.isReadable()) {//这里若是数据被读取完，会清空累加器cumulation numReads = 0; cumulation.release(); cumulation = null; } else if (++ numReads >= discardAfterReads) { // We did enough reads already try to discard some bytes so we not risk to see a OOME. // See https://github.com/netty/netty/issues/4275 numReads = 0; discardSomeReadBytes();

int size = out.size(); decodeWasNull = !out.insertSinceRecycled(); fireChannelRead(ctx, out, size); out.recycle(); } else { ctx.fireChannelRead(msg);

而channelRead方法是，收到一包数据后就会调用一次。至此，netty帮我们完美解决了拆包问题。我们只需要按着他的设计原则：len>byteBuf.readableBytes时候，重置读指针，结束decode即可。

业务处理handler类

这一层中数据已经被完整的解析出来了，可以直接使用了：

public class BusinessHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter { private ObjectMapper objectMapper= ByteUtils.InstanceObjectMapper(); private Logger logger = Logger.getLogger(this.getClass()); @Override public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception { if (msg instanceof byte []){ logger.debug("解码后的字节码："+new String((byte[]) msg,"UTF-8")); try { Object objectContainer = objectMapper.readValue((byte[]) msg, DTObject.class); if (objectContainer instanceof DTObject){ DTObject data = (DTObject) objectContainer; if (data.getClassName()!=null&&data.getObject().length>0){ Object object = objectMapper.readValue(data.getObject(), Class.forName(data.getClassName())); logger.info("收到实体对象："+object); }catch (Exception e){ logger.info("对象反序列化出现问题："+e);

} } }

由于在decode中并没有将字节码反序列成对象，因此需要进一步反序列化。在传输数据的时候，可能传递的对象不只是一种，因此在反序列化也要考虑到这一问题。解决办法是将传输的对象进行二次包装，将全名类信息包含进去：

public class DTObject { private String className; private byte[] object;

这样在反序列化的时候使用Class.forName()获取Class，避免了要写很多if循环判断反序列化的对象的Class。前提是要类名和包路径要完全匹配！

接下来编写一个TCP客户端进行测试

启动类的init方法:

public void init() throws InterruptedException { NioEventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); try { Bootstrap bootstrap = new Bootstrap(); bootstrap.group(group); bootstrap.channel(NioSocketChannel.class); bootstrap.option(ChannelOption.SO_KEEPALIVE,true); bootstrap.handler(new ChannelInitializer() { @Override protected void initChannel(Channel ch) throws Exception { ch.pipeline().addLast("logging",new LoggingHandler("DEBUG")); ch.pipeline().addLast(new EncoderHandler()); ch.pipeline().addLast(new EchoHandler()); bootstrap.remoteAddress(ip,port); ChannelFuture future = bootstrap.connect().sync();

future.channel().closeFuture().sync(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); }finally { group.shutdownGracefully().sync(); } }

客户端的handler：

public class EchoHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {

//连接成功后发送消息测试 @Override public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { User user = new User(); user.setBirthday(new Date()); user.setUID(UUID.randomUUID().toString()); user.setName("冉鹏峰"); user.setAge(22); DTObject dtObject = new DTObject(); dtObject.setClassName(user.getClass().getName()); dtObject.setObject(ByteUtils.InstanceObjectMapper().writeValueAsBytes(user)); TcpProtocol tcpProtocol = new TcpProtocol(); byte [] objectBytes=ByteUtils.InstanceObjectMapper().writeValueAsBytes(dtObject); tcpProtocol.setLen(objectBytes.length); tcpProtocol.setData(objectBytes); ctx.write(tcpProtocol); ctx.flush(); } }

这个handler是为了模拟在TCP连接建立好之后发送一包的数据到服务端经行测试，通过channel的write去发送数据，只要在启动类TcpClient配置了编码器的EncoderHandler，就可以直接将对象tcpProtocol传进去，它将在EncoderHandler的encode方法中被自动转换成字节码放入bytebuf中。

正常数据传输测试：

结果：

2019-01-14 16:30:34 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 开始解码数据…… 2019-01-14 16:30:34 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 数据开头格式正确 2019-01-14 16:30:34 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 数据解码成功 2019-01-14 16:30:34 DEBUG [org.wisdom.server.business.BusinessHandler] 解码后的字节码：{"className":"pojo.User","object":"eyJuYW1lIjoi5YaJ6bmP5bOwIiwiYWdlIjoyNCwiYmlydGhkYXkiOiIyMDE5LzAxLzE0IDA0OjMwOjE0IiwidWlkIjoiOGY0OTM0OGEtMWNmMy00ZTEyLWEzZTAtY2M1ZTJjZTkzMDdlIn0="} 2019-01-14 16:30:34 INFO [org.wisdom.server.business.BusinessHandler] 收到实体对象：User{name='冉鹏峰', age=24, UID='8f49348a-1cf3-4e12-a3e0-cc5e2ce9307e', birthday=Mon Jan 14 04:30:00 CST 2019}

可以看到最终的实体对象User被成功的解析出来。

在debug模式下还会看到这样的一个表格在控制台输出：

这个是相当于真实的数据抓包展示，数据被转换成字节码后是以二进制的形式在TCP缓存区冲传输过来。但是二进制太长了，所以一般都是转换成16进制显示的，一个表格显示一个字节的数据，数据由地位到高位由左到右，由上到下进行排列。

其中0x58为TcpProtocol中设置的开始标志，00 00 00 b5为数据的长度，因为是int类型所以占用了四个字节从7b--7d内容为要传输的数据内容，结尾的0x63为TcpProtocol设置的结束标志位。

粘包测试

为了模拟粘包，首先将启动类TcpClient中配置的编码器的EncoderHandler注释掉：

bootstrap.handler(new ChannelInitializer() { @Override protected void initChannel(Channel ch) throws Exception { ch.pipeline().addLast("logging",new LoggingHandler("DEBUG")); //ch.pipeline().addLast(new EncoderHandler()); 因为需要在byteBuf中手动模拟粘包的场景 ch.pipeline().addLast(new EchoHandler());

然后在发送的时候故意将三帧的数据，放在一个包中就行发送，在EchoHanlder做如下修改：

public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { User user = new User(); user.setBirthday(new Date()); user.setUID(UUID.randomUUID().toString()); user.setName("冉鹏峰"); user.setAge(24); DTObject dtObject = new DTObject(); dtObject.setClassName(user.getClass().getName()); dtObject.setObject(ByteUtils.InstanceObjectMapper().writeValueAsBytes(user)); TcpProtocol tcpProtocol = new TcpProtocol(); byte [] objectBytes=ByteUtils.InstanceObjectMapper().writeValueAsBytes(dtObject); tcpProtocol.setLen(objectBytes.length); tcpProtocol.setData(objectBytes); ByteBuf buffer = ctx.alloc().buffer(); buffer.writeByte(tcpProtocol.getHeader()); buffer.writeInt(tcpProtocol.getLen()); buffer.writeBytes(tcpProtocol.getData()); buffer.writeByte(tcpProtocol.getTail()); //模拟粘包的第二帧数据 buffer.writeByte(tcpProtocol.getHeader()); buffer.writeInt(tcpProtocol.getLen()); buffer.writeBytes(tcpProtocol.getData()); buffer.writeByte(tcpProtocol.getTail()); //模拟粘包的第三帧数据 buffer.writeByte(tcpProtocol.getHeader()); buffer.writeInt(tcpProtocol.getLen()); buffer.writeBytes(tcpProtocol.getData()); buffer.writeByte(tcpProtocol.getTail()); ctx.write(buffer); ctx.flush();

运行结果：

2019-01-14 16:44:51 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 开始解码数据…… 2019-01-14 16:44:51 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 数据开头格式正确 2019-01-14 16:44:51 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 数据解码成功 2019-01-14 16:44:51 DEBUG [org.wisdom.server.business.BusinessHandler] 解码后的字节码：{"className":"pojo.User","object":"eyJuYW1lIjoi5YaJ6bmP5bOwIiwiYWdlIjoyNCwiYmlydGhkYXkiOiIyMDE5LzAxLzE0IDA0OjQ0OjE0IiwidWlkIjoiODFkZTU5YWUtMzQ4Mi00ZDFhLWJjNDMtN2NjMTJmOTI1ZTUxIn0="} 2019-01-14 16:44:51 INFO [org.wisdom.server.business.BusinessHandler] 收到实体对象：User{name='冉鹏峰', age=24, UID='81de59ae-3482-4d1a-bc43-7cc12f925e51', birthday=Mon Jan 14 04:44:00 CST 2019} 2019-01-14 16:44:51 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 开始解码数据…… 2019-01-14 16:44:51 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 数据开头格式正确 2019-01-14 16:44:51 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 数据解码成功 2019-01-14 16:44:51 DEBUG [org.wisdom.server.business.BusinessHandler] 解码后的字节码：{"className":"pojo.User","object":"eyJuYW1lIjoi5YaJ6bmP5bOwIiwiYWdlIjoyNCwiYmlydGhkYXkiOiIyMDE5LzAxLzE0IDA0OjQ0OjE0IiwidWlkIjoiODFkZTU5YWUtMzQ4Mi00ZDFhLWJjNDMtN2NjMTJmOTI1ZTUxIn0="} 2019-01-14 16:44:51 INFO [org.wisdom.server.business.BusinessHandler] 收到实体对象：User{name='冉鹏峰', age=24, UID='81de59ae-3482-4d1a-bc43-7cc12f925e51', birthday=Mon Jan 14 04:44:00 CST 2019} 2019-01-14 16:44:51 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 开始解码数据…… 2019-01-14 16:44:51 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 数据开头格式正确 2019-01-14 16:44:51 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 数据解码成功 2019-01-14 16:44:51 DEBUG [org.wisdom.server.business.BusinessHandler] 解码后的字节码：{"className":"pojo.User","object":"eyJuYW1lIjoi5YaJ6bmP5bOwIiwiYWdlIjoyNCwiYmlydGhkYXkiOiIyMDE5LzAxLzE0IDA0OjQ0OjE0IiwidWlkIjoiODFkZTU5YWUtMzQ4Mi00ZDFhLWJjNDMtN2NjMTJmOTI1ZTUxIn0="} 2019-01-14 16:44:51 INFO [org.wisdom.server.business.BusinessHandler] 收到实体对象：User{name='冉鹏峰', age=24, UID='81de59ae-3482-4d1a-bc43-7cc12f925e51', birthday=Mon Jan 14 04:44:00 CST 2019}

服务器成功解析出来了三帧的数据，BusinessHandler的channelRead方法被调用了三次。

而抓到的数据包也确实是模拟的三帧数据黏在一个包中：

| 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f | |00000000| 58 00 00 00 b5 7b 22 63 6c 61 73 73 4e 61 6d 65 |X....{"className| |00000010| 22 3a 22 70 6f 6a 6f 2e 55 73 65 72 22 2c 22 6f |":"pojo.User","o| |00000020| 62 6a 65 63 74 22 3a 22 65 79 4a 75 59 57 31 6c |bject":"eyJuYW1l| |00000030| 49 6a 6f 69 35 59 61 4a 36 62 6d 50 35 62 4f 77 |Ijoi5YaJ6bmP5bOw| |00000040| 49 69 77 69 59 57 64 6c 49 6a 6f 79 4e 43 77 69 |IiwiYWdlIjoyNCwi| |00000050| 59 6d 6c 79 64 47 68 6b 59 58 6b 69 4f 69 49 79 |YmlydGhkYXkiOiIy| |00000060| 4d 44 45 35 4c 7a 41 78 4c 7a 45 30 49 44 41 30 |MDE5LzAxLzE0IDA0| |00000070| 4f 6a 51 30 4f 6a 45 30 49 69 77 69 64 57 6c 6b |OjQ0OjE0IiwidWlk| |00000080| 49 6a 6f 69 4f 44 46 6b 5a 54 55 35 59 57 55 74 |IjoiODFkZTU5YWUt| |00000090| 4d 7a 51 34 4d 69 30 30 5a 44 46 68 4c 57 4a 6a |MzQ4Mi00ZDFhLWJj| |000000a0| 4e 44 4d 74 4e 32 4e 6a 4d 54 4a 6d 4f 54 49 31 |NDMtN2NjMTJmOTI1| |000000b0| 5a 54 55 78 49 6e 30 3d 22 7d 【63】 58 00 00 00 b5 |ZTUxIn0="}cX....| |000000c0| 7b 22 63 6c 61 73 73 4e 61 6d 65 22 3a 22 70 6f |{"className":"po| |000000d0| 6a 6f 2e 55 73 65 72 22 2c 22 6f 62 6a 65 63 74 |jo.User","object| |000000e0| 22 3a 22 65 79 4a 75 59 57 31 6c 49 6a 6f 69 35 |":"eyJuYW1lIjoi5| |000000f0| 59 61 4a 36 62 6d 50 35 62 4f 77 49 69 77 69 59 |YaJ6bmP5bOwIiwiY| |00000100| 57 64 6c 49 6a 6f 79 4e 43 77 69 59 6d 6c 79 64 |WdlIjoyNCwiYmlyd| |00000110| 47 68 6b 59 58 6b 69 4f 69 49 79 4d 44 45 35 4c |GhkYXkiOiIyMDE5L| |00000120| 7a 41 78 4c 7a 45 30 49 44 41 30 4f 6a 51 30 4f |zAxLzE0IDA0OjQ0O| |00000130| 6a 45 30 49 69 77 69 64 57 6c 6b 49 6a 6f 69 4f |jE0IiwidWlkIjoiO| |00000140| 44 46 6b 5a 54 55 35 59 57 55 74 4d 7a 51 34 4d |DFkZTU5YWUtMzQ4M| |00000150| 69 30 30 5a 44 46 68 4c 57 4a 6a 4e 44 4d 74 4e |i00ZDFhLWJjNDMtN| |00000160| 32 4e 6a 4d 54 4a 6d 4f 54 49 31 5a 54 55 78 49 |2NjMTJmOTI1ZTUxI| |00000170| 6e 30 3d 22 7d 【63】 58 00 00 00 b5 7b 22 63 6c 61 |n0="}cX....{"cla| |00000180| 73 73 4e 61 6d 65 22 3a 22 70 6f 6a 6f 2e 55 73 |ssName":"pojo.Us| |00000190| 65 72 22 2c 22 6f 62 6a 65 63 74 22 3a 22 65 79 |er","object":"ey| |000001a0| 4a 75 59 57 31 6c 49 6a 6f 69 35 59 61 4a 36 62 |JuYW1lIjoi5YaJ6b| |000001b0| 6d 50 35 62 4f 77 49 69 77 69 59 57 64 6c 49 6a |mP5bOwIiwiYWdlIj| |000001c0| 6f 79 4e 43 77 69 59 6d 6c 79 64 47 68 6b 59 58 |oyNCwiYmlydGhkYX| |000001d0| 6b 69 4f 69 49 79 4d 44 45 35 4c 7a 41 78 4c 7a |kiOiIyMDE5LzAxLz| |000001e0| 45 30 49 44 41 30 4f 6a 51 30 4f 6a 45 30 49 69 |E0IDA0OjQ0OjE0Ii| |000001f0| 77 69 64 57 6c 6b 49 6a 6f 69 4f 44 46 6b 5a 54 |widWlkIjoiODFkZT| |00000200| 55 35 59 57 55 74 4d 7a 51 34 4d 69 30 30 5a 44 |U5YWUtMzQ4Mi00ZD| |00000210| 46 68 4c 57 4a 6a 4e 44 4d 74 4e 32 4e 6a 4d 54 |FhLWJjNDMtN2NjMT| |00000220| 4a 6d 4f 54 49 31 5a 54 55 78 49 6e 30 3d 22 7d |JmOTI1ZTUxIn0="}| |00000230|【63】 |c |

可以看到确实存在三个尾巴【63】。netty面试题资料，公众号Java精选，回复java面试，获取面试资料，支持在线刷题。

在netty4.x版本中，粘包问题确实被netty的ByteToMessageDecoder中的CallDecode方法中给处理掉了。

拆包问题

这次还是将TcpClient中的编码器EncoderHandler注释掉，然后在EchoHandler的channelActive中模拟数据的拆包问题：

public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { User user = new User(); user.setBirthday(new Date()); user.setUID(UUID.randomUUID().toString()); user.setName("冉鹏峰"); user.setAge(24); DTObject dtObject = new DTObject(); dtObject.setClassName(user.getClass().getName()); dtObject.setObject(ByteUtils.InstanceObjectMapper().writeValueAsBytes(user)); TcpProtocol tcpProtocol = new TcpProtocol(); byte [] objectBytes=ByteUtils.InstanceObjectMapper().writeValueAsBytes(dtObject); tcpProtocol.setLen(objectBytes.length); tcpProtocol.setData(objectBytes); ByteBuf buffer = ctx.alloc().buffer(); buffer.writeByte(tcpProtocol.getHeader()); buffer.writeInt(tcpProtocol.getLen()); buffer.writeBytes(Arrays.copyOfRange(tcpProtocol.getData(),0,tcpProtocol.getLen()/2));//只发送二分之一的数据包 //模拟拆包 ctx.write(buffer); ctx.flush(); Thread.sleep(3000);//模拟网络延时 buffer = ctx.alloc().buffer(); buffer.writeBytes(Arrays.copyOfRange(tcpProtocol.getData(),tcpProtocol.getLen()/2,tcpProtocol.getLen()));//将剩下的二分之和尾巴发送过去 buffer.writeByte(tcpProtocol.getTail()); ctx.write(buffer); ctx.flush();

}

运行结果：

首先是客户端这边：

2019-01-14 17:08:33 DEBUG [DEBUG] [id: 0x3b8cbbbb, L:/127.0.0.1:51138 - R:/127.0.0.1:8777] WRITE: 95B | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f | |00000000| 58 00 00 00 b5 7b 22 63 6c 61 73 73 4e 61 6d 65 |X....{"className| |00000010| 22 3a 22 70 6f 6a 6f 2e 55 73 65 72 22 2c 22 6f |":"pojo.User","o| |00000020| 62 6a 65 63 74 22 3a 22 65 79 4a 75 59 57 31 6c |bject":"eyJuYW1l| |00000030| 49 6a 6f 69 35 59 61 4a 36 62 6d 50 35 62 4f 77 |Ijoi5YaJ6bmP5bOw| |00000040| 49 69 77 69 59 57 64 6c 49 6a 6f 79 4e 43 77 69 |IiwiYWdlIjoyNCwi| |00000050| 59 6d 6c 79 64 47 68 6b 59 58 6b 69 4f 69 49 |YmlydGhkYXkiOiI | 2019-01-14 17:08:33 DEBUG [DEBUG] [id: 0x3b8cbbbb, L:/127.0.0.1:51138 - R:/127.0.0.1:8777] FLUSH 2019-01-14 17:08:36 DEBUG [DEBUG] [id: 0x3b8cbbbb, L:/127.0.0.1:51138 - R:/127.0.0.1:8777] WRITE: 92B | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f | |00000000| 79 4d 44 45 35 4c 7a 41 78 4c 7a 45 30 49 44 41 |yMDE5LzAxLzE0IDA| |00000010| 31 4f 6a 41 34 4f 6a 45 30 49 69 77 69 64 57 6c |1OjA4OjE0IiwidWl| |00000020| 6b 49 6a 6f 69 4f 57 45 79 5a 6a 49 35 4d 6d 4d |kIjoiOWEyZjI5MmM| |00000030| 74 4d 6a 4d 35 4f 43 30 30 5a 6a 6b 77 4c 57 46 |tMjM5OC00ZjkwLWF| |00000040| 6b 5a 57 59 74 5a 6d 46 6c 4e 44 45 7a 5a 6a 55 |kZWYtZmFlNDEzZjU| |00000050| 35 4e 32 45 33 49 6e 30 3d 22 7d 63 |5N2E3In0="}c | 2019-01-14 17:08:36 DEBUG [DEBUG] [id: 0x3b8cbbbb, L:/127.0.0.1:51138 - R:/127.0.0.1:8777] FLUSH

确实是将数据分成两包发送出去了

再看看服务端的输出日志：

2019-01-14 17:08:33 DEBUG [DEBUG] [id: 0x8e5811b3, L:/127.0.0.1:8777 - R:/127.0.0.1:51138] RECEIVED: 95B | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f | |00000000| 58 00 00 00 b5 7b 22 63 6c 61 73 73 4e 61 6d 65 |X....{"className| |00000010| 22 3a 22 70 6f 6a 6f 2e 55 73 65 72 22 2c 22 6f |":"pojo.User","o| |00000020| 62 6a 65 63 74 22 3a 22 65 79 4a 75 59 57 31 6c |bject":"eyJuYW1l| |00000030| 49 6a 6f 69 35 59 61 4a 36 62 6d 50 35 62 4f 77 |Ijoi5YaJ6bmP5bOw| |00000040| 49 69 77 69 59 57 64 6c 49 6a 6f 79 4e 43 77 69 |IiwiYWdlIjoyNCwi| |00000050| 59 6d 6c 79 64 47 68 6b 59 58 6b 69 4f 69 49 |YmlydGhkYXkiOiI | 2019-01-14 17:08:33 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 开始解码数据…… 2019-01-14 17:08:33 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 数据开头格式正确 2019-01-14 17:08:33 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 数据长度不够，数据协议len长度为：181,数据包实际可读内容为：90正在等待处理拆包…… 2019-01-14 17:08:36 DEBUG [DEBUG] [id: 0x8e5811b3, L:/127.0.0.1:8777 - R:/127.0.0.1:51138] RECEIVED: 92B | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f | |00000000| 79 4d 44 45 35 4c 7a 41 78 4c 7a 45 30 49 44 41 |yMDE5LzAxLzE0IDA| |00000010| 31 4f 6a 41 34 4f 6a 45 30 49 69 77 69 64 57 6c |1OjA4OjE0IiwidWl| |00000020| 6b 49 6a 6f 69 4f 57 45 79 5a 6a 49 35 4d 6d 4d |kIjoiOWEyZjI5MmM| |00000030| 74 4d 6a 4d 35 4f 43 30 30 5a 6a 6b 77 4c 57 46 |tMjM5OC00ZjkwLWF| |00000040| 6b 5a 57 59 74 5a 6d 46 6c 4e 44 45 7a 5a 6a 55 |kZWYtZmFlNDEzZjU| |00000050| 35 4e 32 45 33 49 6e 30 3d 22 7d 63 |5N2E3In0="}c | 2019-01-14 17:08:36 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 开始解码数据…… 2019-01-14 17:08:36 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 数据开头格式正确 2019-01-14 17:08:36 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 数据解码成功 2019-01-14 17:08:36 DEBUG [org.wisdom.server.business.BusinessHandler] 解码后的字节码：{"className":"pojo.User","object":"eyJuYW1lIjoi5YaJ6bmP5bOwIiwiYWdlIjoyNCwiYmlydGhkYXkiOiIyMDE5LzAxLzE0IDA1OjA4OjE0IiwidWlkIjoiOWEyZjI5MmMtMjM5OC00ZjkwLWFkZWYtZmFlNDEzZjU5N2E3In0="} 2019-01-14 17:08:36 INFO [org.wisdom.server.business.BusinessHandler] 收到实体对象：User{name='冉鹏峰', age=24, UID='9a2f292c-2398-4f90-adef-fae413f597a7', birthday=Mon Jan 14 05:08:00 CST 2019}

在第一包数据，判断到bytebuf中的可读内容不够的时候，终止解码，并且从父类的callDecode中的while循环break出去，在父类的channelRead中等待下一包数据到来的时候将两包数据合并起来再次decode解码。

最后测试下同时出现拆包、粘包的场景

还是将TcpClient中的编码器EncoderHandler注释掉，然后在EchoHandler的ChannelActive方法：

ctx.write(buffer); ctx.flush(); Thread.sleep(3000); buffer = ctx.alloc().buffer(); buffer.writeBytes(Arrays.copyOfRange(tcpProtocol.getData(),tcpProtocol.getLen()/2,tcpProtocol.getLen())); //拆包发送剩余的一半数据 buffer.writeByte(tcpProtocol.getTail()); //模拟粘包的第二帧数据 buffer.writeByte(tcpProtocol.getHeader()); buffer.writeInt(tcpProtocol.getLen()); buffer.writeBytes(tcpProtocol.getData()); buffer.writeByte(tcpProtocol.getTail()); //模拟粘包的第三帧数据 buffer.writeByte(tcpProtocol.getHeader()); buffer.writeInt(tcpProtocol.getLen()); buffer.writeBytes(tcpProtocol.getData()); buffer.writeByte(tcpProtocol.getTail()); ctx.write(buffer); ctx.flush();

}

最后直接查看服务端的输出结果：

2019-01-14 17:19:25 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 开始解码数据…… 2019-01-14 17:19:25 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 数据开头格式正确 2019-01-14 17:19:25 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 数据长度不够，数据协议len长度为：181,数据包实际可读内容为：90正在等待处理拆包…… 2019-01-14 17:19:28 DEBUG [DEBUG] [id: 0xc46234aa, L:/127.0.0.1:8777 - R:/127.0.0.1:51466] RECEIVED: 466B 2019-01-14 17:19:28 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 开始解码数据…… 2019-01-14 17:19:28 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 数据开头格式正确 2019-01-14 17:19:28 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 数据解码成功 2019-01-14 17:19:28 DEBUG [org.wisdom.server.business.BusinessHandler] 解码后的字节码：{"className":"pojo.User","object":"eyJuYW1lIjoi5YaJ6bmP5bOwIiwiYWdlIjoyNCwiYmlydGhkYXkiOiIyMDE5LzAxLzE0IDA1OjE5OjE0IiwidWlkIjoiODE2Zjg2ZDItNDBhMS00MDRkLTgwMWItZmY1NzgxMTJhNjFmIn0="} 2019-01-14 17:19:28 INFO [org.wisdom.server.business.BusinessHandler] 收到实体对象：User{name='冉鹏峰', age=24, UID='816f86d2-40a1-404d-801b-ff578112a61f', birthday=Mon Jan 14 05:19:00 CST 2019} 2019-01-14 17:19:28 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 开始解码数据…… 2019-01-14 17:19:28 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 数据开头格式正确 2019-01-14 17:19:28 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 数据解码成功 2019-01-14 17:19:28 DEBUG [org.wisdom.server.business.BusinessHandler] 解码后的字节码：{"className":"pojo.User","object":"eyJuYW1lIjoi5YaJ6bmP5bOwIiwiYWdlIjoyNCwiYmlydGhkYXkiOiIyMDE5LzAxLzE0IDA1OjE5OjE0IiwidWlkIjoiODE2Zjg2ZDItNDBhMS00MDRkLTgwMWItZmY1NzgxMTJhNjFmIn0="} 2019-01-14 17:19:28 INFO [org.wisdom.server.business.BusinessHandler] 收到实体对象：User{name='冉鹏峰', age=24, UID='816f86d2-40a1-404d-801b-ff578112a61f', birthday=Mon Jan 14 05:19:00 CST 2019} 2019-01-14 17:19:28 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 开始解码数据…… 2019-01-14 17:19:28 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 数据开头格式正确 2019-01-14 17:19:28 DEBUG [org.wisdom.server.decoder.DecoderHandler] 数据解码成功 2019-01-14 17:19:28 DEBUG [org.wisdom.server.business.BusinessHandler] 解码后的字节码：{"className":"pojo.User","object":"eyJuYW1lIjoi5YaJ6bmP5bOwIiwiYWdlIjoyNCwiYmlydGhkYXkiOiIyMDE5LzAxLzE0IDA1OjE5OjE0IiwidWlkIjoiODE2Zjg2ZDItNDBhMS00MDRkLTgwMWItZmY1NzgxMTJhNjFmIn0="} 2019-01-14 17:19:28 INFO [org.wisdom.server.business.BusinessHandler] 收到实体对象：User{name='冉鹏峰', age=24, UID='816f86d2-40a1-404d-801b-ff578112a61f', birthday=Mon Jan 14 05:19:00 CST 2019}总结

对于拆包、粘包只要配合netty的设计原则去实现代码，就能愉快且轻松的解决了。本例虽然通过DTObject包装了数据，避免解码时每增加一种对象类型，就要新增一个if判断的尴尬。但是仍然无法处理传输List、Map时候的场景。

作者：rpf_siwash https://blog.csdn.net/qq_24874939/article/details/86475285

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