Netty进阶之路-LengthFieldBasedFrameDecoder和LengthFieldPrepender

拼搏现实的明天。 2022-02-04 07:11 508阅读 0赞

### Netty进阶之路-LengthFieldBasedFrameDecoder和LengthFieldPrepender ###

*  前言
 *  解决思路
 *   *  LengthFieldPrepender
     *  LengthFieldBasedFrameDecoder
     *  总结

# 前言 #

之前我利用MessagePack编解码，作用其实就是为了提升性能（网络传输中的带宽和本身的存储）。但是之前的在末尾加换行符的解决粘包/半包问题已经不适用了,这篇来讲讲一个比较通用的解决粘包/半包问题的方法。

# 解决思路 #

我们可以模仿报文的形式，例如http头中会带有报文的长度。  
客户端使用LengthFieldPrepender给实际内容(二进制数据)进行编码添加报文头Length字段，服务端使用LengthFieldBasedFrameDecoder进行解码。

## LengthFieldPrepender ##

本身它有许多的构造方法但是最终会调用这个构造函数。

public LengthFieldPrepender(ByteOrder byteOrder, int lengthFieldLength, 
      int lengthAdjustment, boolean lengthIncludesLengthFieldLength)
      {
      if ((lengthFieldLength != 1) && (lengthFieldLength != 2) && (lengthFieldLength != 3) && (lengthFieldLength != 4) && (lengthFieldLength != 8))
        {
          throw new IllegalArgumentException("lengthFieldLength must be either 1, 2, 3, 4, or 8: " + lengthFieldLength);
        }
    
        ObjectUtil.checkNotNull(byteOrder, "byteOrder");
    
        this.byteOrder = byteOrder;
        this.lengthFieldLength = lengthFieldLength;
        this.lengthIncludesLengthFieldLength = lengthIncludesLengthFieldLength;
        this.lengthAdjustment = lengthAdjustment;
    }

1.  List itembyteOrder：表示Length字段本身占用的字节数使用的是大端还是小端编码
2.  lengthFieldLength：表示Length字段本身占用的字节数,只可以指定 1, 2, 3, 4, 或 8
3.  lengthAdjustment：表示Length字段调整值
4.  lengthIncludesLengthFieldLength：表示Length字段本身占用的字节数是否包含在Length字段表示的值中。

说明一下：  
lengthIncludesLengthFieldLength 默认是false 协议格式是 : length+内容  
如果为false 假设内容为长度为12 则length = 12  
如果为true 且lengthFieldLength = 2 假设内容为长度为12 则length = 14

一般我们这么用就可以了

socketChannel.pipeline().addLast(new LengthFieldPrepender(2));

## LengthFieldBasedFrameDecoder ##

用样本身它有许多的构造方法但是最终会调用这个构造函数。

public LengthFieldBasedFrameDecoder(ByteOrder byteOrder, int maxFrameLength, int lengthFieldOffset, int lengthFieldLength, int lengthAdjustment, int initialBytesToStrip, boolean failFast)
      {
        if (byteOrder == null) {
          throw new NullPointerException("byteOrder");
        }
    
        if (maxFrameLength <= 0) {
          throw new IllegalArgumentException("maxFrameLength must be a positive integer: " + maxFrameLength);
        }
    
        if (lengthFieldOffset < 0) {
          throw new IllegalArgumentException("lengthFieldOffset must be a non-negative integer: " + lengthFieldOffset);
        }
    
        if (initialBytesToStrip < 0) {
          throw new IllegalArgumentException("initialBytesToStrip must be a non-negative integer: " + initialBytesToStrip);
        }
    
        if (lengthFieldOffset > maxFrameLength - lengthFieldLength) {
          throw new IllegalArgumentException("maxFrameLength (" + maxFrameLength + ") must be equal to or greater than lengthFieldOffset (" + lengthFieldOffset + ") + lengthFieldLength (" + lengthFieldLength + ").");
        }
    
        this.byteOrder = byteOrder;
        this.maxFrameLength = maxFrameLength;
        this.lengthFieldOffset = lengthFieldOffset;
        this.lengthFieldLength = lengthFieldLength;
        this.lengthAdjustment = lengthAdjustment;
        this.lengthFieldEndOffset = (lengthFieldOffset + lengthFieldLength);
        this.initialBytesToStrip = initialBytesToStrip;
        this.failFast = failFast;
      }

1.  byteOrder 表示Length字段的字节是大端还是小端
2.  maxFrameLength 表示最大长度
3.  lengthFieldOffset 表示Length字段的偏移量（如果之前还有其他报文，没有为0）
4.  lengthFieldLength Length字段占用的字节数
5.  lengthAdjustment Length字段补偿值
6.  initialBytesToStrip 跳过初始字节数 获取真正的内容
7.  failFast 就是超出maxFrameLength 是立马抛出还是读完数据再抛出

说明一下  
lengthAdjustment 其实就是和LengthFieldPrepender中的lengthIncludesLengthFieldLength配合使用 如果为false的话 lengthAdjustment 为0 如果为true且lengthFieldLength =2 则lengthAdjustment = -2；

一般我们这么用就可以了

socketChannel.pipeline().addLast(new LengthFieldBasedFrameDecoder(65535, 0, 2,0,2));//编码

## 总结 ##

LengthFieldBasedFrameDecoder：最大长度为65535，Length字段占用的字节数为2，解码时跳过2个字节（length长度）

LengthFieldPrepender：Length字段本身占用的字节数为2

2个配合使用就可以解决粘包/半包问题

socketChannel.pipeline().addLast(new LengthFieldBasedFrameDecoder(65535, 0, 2,0,2));//编码
    socketChannel.pipeline().addLast(new LengthFieldPrepender(2));