Netty 教程 – Netty粘包/拆包解决之道

粘包和拆包

学过TCP的都知道，它是属于传输层的协议，传输层除了有TCP协议外还有UDP协议，但是UDP是不存在拆包和粘包的。UDP是基于报文发送的，从UDP的帧结构可以看出，在UDP首部采用了16bit来指示UDP数据报文的长度，因此在应用层能很好的将不同的数据报文区分开，从而避免粘包和拆包的问题。

而TCP是基于字节流的，虽然应用层和TCP传输层之间的数据交互是大小不等的数据块，但是TCP把这些数据块仅仅看成一连串无结构的字节流，没有边界；另外从TCP的帧结构也可以看出，在TCP的首部没有表示数据长度的字段，基于上面两点，在使用TCP传输数据时，才有粘包或者拆包现象发生的可能。

• 服务端分两次读取到了两个独立的数据包，分别是D1和D2没有粘包和拆包
• 服务端一次接受到两个粘在一起的数据包，D2和D1，被称为TCP粘包服务端分两次读取到了两个数据包，第一次读取到完整的D1，D2部分内容，第二次读取了D2的剩余内容，这被称之为TCP拆包操作
• 服务端分两次读取到了两个数据包，第一次读取到了D1_1，第二次读取到了D1包的剩余内容和完整的D2数据包
• 如果此时服务端TCP接收滑窗非常小，而数据包内容相对较大的情况，很可能发生服务端多次拆包才能将D1和D2数据接收完整

产生原因

• 要发送的数据大于TCP发送缓冲区剩余空间大小，将会发生拆包。
• 待发送数据大于MSS（最大报文长度），TCP在传输前将进行拆包。
• 要发送的数据小于TCP发送缓冲区的大小，TCP将多次写入缓冲区的数据一次发送出去，将会发生粘包。
• 接收数据端的应用层没有及时读取接收缓冲区中的数据，将发生粘包。

解决方法

通过以上分析，我们清楚了粘包或拆包发生的原因，那么如何解决这个问题呢？解决问题的关键在于如何给每个数据包添加边界信息，常用的方法有如下几个：

• 发送端给每个数据包添加包首部（类似UDP），首部中应该至少包含数据包的长度，这样接收端在接收到数据后，通过读取包首部的长度字段，便知道每一个数据包的实际长度了
• 发送端将每个数据包封装为固定长度（不够的可以通过补0填充），这样接收端每次从接收缓冲区中读取固定长度的数据就自然而然的把每个数据包拆分开来。
• 可以在数据包之间设置边界，如添加特殊符号（如\r\n），这样，接收端通过这个边界就可以将不同的数据包拆分开。

Netty 解决方案

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