Netty——ReplayingDecoder+自定义协议解决TCP粘包、拆包

一、TCP 粘包和拆包基本介绍

TCP是面向连接的，面向流的，提供高可靠性服务。收发两端（客户端和服务器端）都要有一一成对的socket，因此，发送端为了将多个发给接收端的包，更有效的发给对方，使用了优化方法（Nagle算法），将多次间隔较小且数据量小的数据，合并成一个大的数据块，然后进行封包。这样做虽然提高了效率，但是接收端就难于分辨出完整的数据包了，因为面向流的通信是无消息保护边界的。

由于TCP无消息保护边界, 需要在接收端处理消息边界问题，也就是我们所说的粘包、拆包问题。

TCP粘包、拆包图解

假设客户端分别发送了两个数据包D1和D2给服务端，由于服务端一次读取到字节数是不确定的，故可能存在以下四种情况：

• 1、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。
• 2、服务端一次接受到了两个数据包，D1和D2粘合在一起，称之为TCP粘包。
• 3、服务端分两次读取到了数据包，第一次读取到了完整的D1包和D2包的部分内容，第二次读取到了D2包的剩余内容，这称之为TCP拆包。
• 4、服务端分两次读取到了数据包，第一次读取到了D1包的部分内容D1_1，第二次读取到了D1包的剩余部分内容D1_2和完整的D2包。

特别要注意的是，如果TCP的接受滑窗非常小，而数据包D1和D2比较大，很有可能会发生第五种情况，即服务端分多次才能将D1和D2包完全接受，期间发生多次拆包。

二、解决TCP粘包、拆包问题

解决问题的根本手段就是找出消息的边界。

Netty提供了以下三种方式解决TCP粘包和拆包问题：

• DelimiterBasedFrameDecoder：分隔符。
• LineBasedFrameDecoder：结束符\n。
• FixedLengthFrameDecoder：固定长度。
• LengthFieldBasedFrameDecoder+LengthFieldPrepender：自定义消息长度。
• ReplayingDecoder：自定义协议。

三、ReplayingDecoder+自定义协议解决TCP粘包、拆包

3.1、自定义协议，数据包格式

自定义协议
数据包格式
+--------+--------+----------+ 
|  Type  | Length |  Content | 
+--------+--------+----------+ 
1.Type：消息类型，为int类型的数据，1、表示文本消息，2表示图片消息，3表示视频消息等
2.Length：传输数据的长度，int类型
3.content：要传输的数据

协议实体的定义

/**
 * 自定义协议
 * 数据包格式
 * +--------+--------+----------+
 * |  Type  | Length |  Content |
 * +--------+--------+----------+
 * 1.Type：消息类型，为int类型的数据，1、表示文本消息，2表示图片消息，3表示视频消息等
 * 2.Length：传输数据的长度，int类型
 * 3.content：要传输的数据
 */
public class MessageProtocol {

    /**
     * 消息类型type，默认为文本消息
     */
    private int type = 1;

    /**
     * 消息长度length
     */
    private int length;

    /**
     * 消息的内容
     */
    private byte[] content;

    public int getType() {
        return type;
    }

    public void setType(int type) {
        this.type = type;
    }

    public int getLength() {
        return length;
    }

    public void setLength(int length) {
        this.length = length;
    }

    public byte[] getContent() {
        return content;
    }

    public void setContent(byte[] content) {
        this.content = content;
    }
}

3.2、MessageProtocolDecoder解码器

public class MessageProtocolDecoder extends ReplayingDecoder {

    @Override
    protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List