TCP粘包/拆包问题和Netty的解决方案

什么是TCP协议？

TCP（Transmission Control Protocol传输控制协议）是Internet协议组的主要协议之一。起源于初始的网络实现，补充了IP协议。因此通常称为TCP/IP协议。TCP在运行在IP通信网络的应用程序之间提供稳定的、有序的和错误检查的8字节流分发功能。—— from wiki

什么是TCP的粘包和拆包问题？

TCP是一个“流”协议，所谓流，就是没有边界的一串数据。TCP底层不了解业务数据的含义，只是按照缓冲区的情况进行包的划分，那么业务上一个完整的数据包有可能被划分成多个包发出，也可能多个包被合并成一个数据包发出，这就是TCP的粘包和拆包问题。

如何解决粘包和拆包问题？

TCP不知道数据包的业务含义，所以只能通过上层协议栈的设计来结局，主流方案：

定长消息，消息长度是固定的，不够的进行补齐

特殊字符分隔，如FTP协议在包尾添加换行符进行分隔

将消息分为消息投和消息体，消息头中包含消息的总长，如前4个字节表示整个消息的长度（最灵活和常用的方案）

Netty对粘包和拆包问题的处理

Netty对解决粘包和拆包的方案做了抽象，提供了一些解码器（Decoder）来解决粘包和拆包的问题。如：

LineBasedFrameDecoder：以行为单位进行数据包的解码

DelimiterBasedFrameDecoder：以特殊的符号作为分隔来进行数据包的解码

FixedLengthFrameDecoder：以固定长度进行数据包的解码

LenghtFieldBasedFrameDecode：适用于消息头包含消息长度的协议（最常用）

所以对使用Netty进行网络读写的程序，可以直接使用这些Decoder来完成数据包的解码。

由于业务程序的复杂性，可能协议也非常复杂。对于高并发、大流量的系统来说，每个数据包都不应该传输多余的数据（所以补齐的方式肯定不可取），LenghtFieldBasedFrameDecode更适合这样的场景。

LenghtFieldBasedFrameDecode提供了灵活的配置来支持业务消息的解码：

实际生产环境中更多是采用自定义的协议，并且编写自己的Decoder类（一般继承LenghtFieldBasedFrameDecode）来完成业务包的解码。