基于定长消息的java nio半包粘包处理

什么是tcp半包粘包？
简单来讲就是接收到的tcp包并不一定是一个完整的包。
它可能是1个包的一部分，也可能是多个完整包加上1个包的一部分。
为什么？
因为tcp的定义是面向字节流的传输协议，所以操作系统实现这个协议的时候，只保证字节的正确传输，而至于字节的应用层语义(可能这个字节是个分隔符，也可能这个字节和周围3个字节组成一个int，代表类的某个字段)，操作系统是不管的。
比如下面这个例子(基于java)：

public class Account {
    private int accountnum;
    private double balance;
    private int num;
}

要传输这个Account对象，实际上就是传输它的三个字段accountnum，balance和num，它们的大小分别是4，8，4个字节。当传输时，实现tcp协议的系统只负责把这16个字节传输到接收方，而不知道这些字节的含义。比如前4个字节是accountnum，然而这是应用层的语义，实现tcp协议的系统并不知道，也不需要知道，因为tcp规范里就没规定需要知道上层的语义。
那么接收方如何接收呢？
对于这个例子实在是太简单了，接收方只需要每次都接收16个字节就能保证每一次都能得到一个完整的Account对象，连分隔符都不需要。在已知确定传输对象长度(字节数目)的时候：

即使接收到的tcp包并不一定是一个完整的包。
接收方只需要等待，直到读到确定数量的字节，然后处理即可。
比如现在只传输了4个字节，我们知道16个字节才能组成完整的Account对象，那么再读12个字节后进行处理即可。

这个例子有什么意义？
根据这个例子受到启发，只要传输对象的长度是确定的，那么接收端很容易就能够对传输对象进行解析(就是处理tcp粘包半包)。
然而对象的长度是确定的吗？往往都不是，比如一个上面的对象现在加一个String类型的成员字段，这个String字段变成字节的时候长度就是未知的，但这并不影响我们把它变成定长的对象。
HOW？
设置最大传输长度，每次都接收最大传输长度的字节流。而这个字节流的前4个字节用于表示对象的长度，接下来的字节就是传输的对象的字节流，最后不够最大长度的用任意字节进行填充即可。
比如:

public class Account {
private int accountnum;
private double balance;
private int num;
private String extra; 
}

对于增加了String类型字段extra的新Account类来说，它的一个对象长度是不确定的，现在要传输它该怎么办？设置最大的长度为400字节，前4个字节存储实例对象的长度x，之后的x个字节为对象，最后没用到的位置用0x0(也就是0)来填充。比如下图所示:

需要注意的是，前四个字节只是字节，并不是x，需要把这4个字节转成int类型的变量，然后这个int变量对应的10进制数是x。
这个方式看起来具有很明显的局限性？
长度是有限制的？比如一次只能传输最多400-4=396个字节的对象？
但是可以把超大的对象再次分开，每一次都只传输最大包(400)长度，然后再拼接即可解决。
比如现在设计这400个字节的存储格式是这样的：
前4个字节存储这个对象总共被分成几个最大传输的包，接着的4个字节存储这是第几个，然后是长度，然后是内容，最后是填充。

这样看起来最大长度就解决了。
然而。。。基于java nio的传输适合传输大文件(巨长的字节流)吗？
nio是什么原理？
是I/O多路复用，简单来讲就是我有一个叫做选择器(Selector)的类不断轮询不同的连接(Socket)的i/o事件，发现了i/o事件就处理，处理时可以用Selector所在的线程，也可以另开启一个线程。如果要用Selector的线程处理i/o事件，那么i/o的操作时间必须很短，否则可能会丢失消息，而如果开启一个线程，i/o的时间也应该很短。why？因为如果i/o时间很长，并且线程很多，那么就退化成了bio的模型。。。那么就没必要用nio了。。。
归结起来就是nio就不适合多用户传输大文件，否则必然退化为bio模型。
所以实际上不要考虑这种大文件的传输，如果要传输大文件还是用bio模型比较好，并且在bio的传输模式下java提供了对象的序列化和反序列化，这样都不需要我们定义长度字段了。

具体的代码
参考:https://github.com/ItCrazyer/...

说明一点的是，这个例子里传输的对象是不定长的字符串，不是一个定义的类(不是像上面的Account这种)，并且使用了SelectionKey对象的attachment方法，来暂存数据，暂存数据存储在TempData这个类的对象里，为什么？
因为虽然我们知道确定的长度(比如是600)，并且据此处理定长的数据，但是一次传来的数据很可能是好几个定长的数据包，而且每一次我们都必须读完，比如传来了1300字节的数据，就必须1300字节都读完，不能这一次i/o事件我只读600，然后下一次i/o事件在读接下来的700个字节，那是没办法做到的，因为i/o响应的是这一次可读，并不响应你还有数据，所以这次不读完下次就没有了。。。

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不过经过我测试。。。没有读完的数据再下一次仍然可以读取到，并不会因为这次没读完下一次就没了。。所以不加缓存处理也没问题！！！