针对网上的一份netty的面试题之（netty的粘包和拆包）

什么是粘包与半包问题?

解决粘包半包问题
由于底层的TCP无法理解上层的业务数据，所以在底层是无法保证数据包不被拆分和重组的，这个问题只能通过上层的应用协议栈设计来解决，根据业界的主流协议的解决方案，可以归纳如下。
（1）在包尾增加分割符，比如回车换行符进行分割，例如FTP协议；linebase包和delimiter包下，分别使用LineBasedFrameDecoder和DelimiterBasedFrameDecoder，如果超过规定字节长度，会报错。
（2）消息定长，例如每个报文的大小为固定长度200字节，如果不够，空位补空格；fixed包下，使用FixedLengthFrameDecoder
（3）将消息分为消息头和消息体，消息头中包含表示消息总长度（或者消息体长度）的字段，通常设计思路为消息头的第 一个字段使用int32来表示消息的总长度，LengthFieldBasedFrameDecoder；。

粘包与半包为何会出现?

TCP粘包是指发送方发送的若干包数据到接收方接收时粘成一包，从接收缓冲区看，后一包数据的头紧接着前一包数据的尾。

　　出现粘包现象的原因既可能由发送方造成，也可能由接收方造成。
发送方引起的粘包是由TCP协议本身造成的，TCP为提高传输效率，发送方往往要收集到足够多的数据后才发送一包数据。若连续几次发送的数据都很少，通常TCP会根据优化算法把这些数据合成一包后一次发送出去，这样接收方就收到了粘包数据。
      接收方引起的粘包是由于接收方用户进程不及时接收数据，从而导致粘包现象。这是因为接收方先把收到的数据放在系统接收缓冲区，用户进程从该缓冲区取数据，若下一包数据到达时前一包数据尚未被用户进程取走，则下一包数据放到系统接收缓冲区时就接到前一包数据之后，而用户进程根据预先设定的缓冲区大小从系统接收缓冲区取数据，这样就一次取到了多包数据。

粘包与半包解决方案

1. 消息定长，每发送一次消息，在接收消息的同时截取固定长度的字节。
2. 以某种分隔符进行分割。
3. 把消息封装成消息头和消息体。

通过添加DelimiterBasedFrameDecoder来解决粘包半包问题

b.group(bossGroup, workGroup)
                .channel(NioServerSocketChannel.class)
                .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024)
                .handler(new LoggingHandler())
                .childHandler(new ChannelInitializer() {
                    @Override
                    protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
                        ByteBuf delimiter = Unpooled.copiedBuffer("$_".getBytes());
                        socketChannel.pipeline().addLast(new DelimiterBasedFrameDecoder(1024, delimiter));
                        //socketChannel.pipeline().addLast(new FixedLengthFrameDecoder(10));
                        socketChannel.pipeline().addLast(new StringDecoder());
                        socketChannel.pipeline().addLast(new EchoServerHandler());
                    }
                });

通过添加FixedLengthFrameDecoder获取固定长度字符来解决粘包半包问题

 b.group(bossGroup, workGroup)
                .channel(NioServerSocketChannel.class)
                .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 1024)
                .handler(new LoggingHandler())
                .childHandler(new ChannelInitializer() {
                    @Override
                    protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception {
                        //ByteBuf delimiter = Unpooled.copiedBuffer("$_".getBytes());
                        //socketChannel.pipeline().addLast(new DelimiterBasedFrameDecoder(1024, delimiter));
                        socketChannel.pipeline().addLast(new FixedLengthFrameDecoder(10));
                        socketChannel.pipeline().addLast(new StringDecoder());
                        socketChannel.pipeline().addLast(new EchoServerHandler());
                    }
                });

通过ObjectDecoder和ObjectEncoder来消息头和消息体来解决粘包和半包问题。

 

原理介绍：

解决方法

1. 固定长度，例如每次只发200个字节，也只读200个字节，度不够就等待
2. 使用分隔符，例如回车换行
3. 用消息头和消息体

不知不觉使用的处理方式

其实很多人说自己压根没有专门做过粘包和拆包的处理，程序也没问题。我们仔细回想一下，如果自己写个socket的demo的时候，是不是还用的是包装流的做法，例如使用了BufferedReader，并且使用了readLine方法，每次取一行。这里就是上面所说的使用了分隔符的解决方法。

解决方式的对比

1. 固定长度的方法麻烦的是长度固定，不够要补充空，浪费资源，而且不够的话，还得修改长度，扩展不好。
2. 分隔符的方式比较简单，就是怕输入的内容也有分割符。
3. 自定义消息这种是比较常用的，麻烦的是需要自己定义消息规则，在处理简单的情况的时候，上面两种完全可以够用。