Netty 学习5.编解码框架

1. 编解码技术

通常我们也习惯将编码（Encode）称为序列化（serialization），它将对象序列化为字节数组，用于网络传输、数据持久化或者其它用途。

反之，解码（Decode）/反序列化（deserialization）把从网络、磁盘等读取的字节数组还原成原始对象（通常是原始对象的拷贝），以方便后续的业务逻辑操作。

2 Netty编解码框架

2.1 LineBasedFrameDecoder解码器

LineBasedFrameDecoder是回车换行解码器，如果用户发送的消息以回车换行符作为消息结束的标识，则可以直接使用Netty的 LineBasedFrameDecoder对消息进行解码，只需要在初始化Netty服务端或者客户端时将LineBasedFrameDecoder 正确的添加到ChannelPipeline中即可，不需要自己重新实现一套换行解码器。

LineBasedFrameDecoder的工作原理是它依次遍历ByteBuf中的可读字节，判断看是否有“\n”或者“\r\n”，如果有，就以此位置为结束位置，从可读索引到结束位置区间的字节就组成了一行。它是以换行符为结束标志的解码器，支持携带结束符或者不携带结束符两种解码方式，同 时支持配置单行的最大长度。如果连续读取到最大长度后仍然没有发现换行符，就会抛出异常，同时忽略掉之前读到的异常码流。防止由于数据报没有携带换行符导 致接收到ByteBuf无限制积压，引起系统内存溢出。

它的使用效果如下：

解码之前：
+-----------------------------------------------------+
接收到的数据报
“This is a netty example for using the nio framework.\r\n When you“
+-----------------------------------------------------+
解码之后的文本消息
“This is a netty example for using the nio framework.“
+------------------------------------------------- ---+

2.2 DelimiterBasedFrameDecoder解码器

DelimiterBasedFrameDecoder是分隔符解码器，用户可以指定消息结束的分隔符，它可以自动完成以分隔符作为码流结束标识的消息的解码。回车换行解码器实际上是一种特殊的DelimiterBasedFrameDecoder解码器。

分隔符的指定：与大家的习惯不同，分隔符并非以char或者string作为构造参数，而是ByteBuf，下面我们就结合实际例子给出它的用法。

假如消息以“$_”作为分隔符，服务端或者客户端初始化ChannelPipeline的代码实例如下：

@Override
public void initChannel(SocketChannel ch)
    throws Exception {
    ByteBuf delimiter = Unpooled.copiedBuffer("$_"
        .getBytes());
   ch.pipeline().addLast(
        new DelimiterBasedFrameDecoder(1024,
            delimiter));
   ch.pipeline().addLast(new StringDecoder());
   ch.pipeline().addLast(new UserServerHandler());
}

首先将“$_”转换成ByteBuf对象，作为参数构造DelimiterBasedFrameDecoder，将其添加到 ChannelPipeline中，然后依次添加字符串解码器（通常用于文本解码）和用户Handler，请注意解码器和Handler的添加顺序，如果 顺序颠倒，会导致消息解码失败。

DelimiterBasedFrameDecoder原理分析：解码时，判断当前已经读取的ByteBuf中是否包含分隔符ByteBuf，如果包含，则截取对应的ByteBuf返回。

2.3 FixedLengthFrameDecoder解码器

FixedLengthFrameDecoder是固定长度解码器，它能够按照指定的长度对消息进行自动解码，开发者不需要考虑TCP的粘包/拆包等问题，非常实用。

对于定长消息，如果消息实际长度小于定长，则往往会进行补位操作，它在一定程度上导致了空间和资源的浪费。但是它的优点也是非常明显的，编解码比较简单，因此在实际项目中仍然有一定的应用场景。

利用FixedLengthFrameDecoder解码器，无论一次接收到多少数据报，它都会按照构造函数中设置的固定长度进行解码，如果是半包消息，FixedLengthFrameDecoder会缓存半包消息并等待下个包到达后进行拼包，直到读取到一个完整的包。

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