RocketMq通信协议格式及编解码 （源码分析）

一、RocketMq broker服务器与客户端的网络通信是基于netty4.x实现的，重点分析  RocketMq设计的通信协议及对应的编解码 开发。

        名字解释
                        编码：将java对象转换成二进制数据，用于放到网络中进行传输
                        解码：将从网络中读取到的二进制数据转换成相应的java对象
 
二、Remoting设计的通信协议格式如下（重点理解，能根据通信协议格式来对网络中读取的二进制数据进行编解码）：
        
        协议格式 <length> <header length> <header data> <body data>
                                1                      2                        3                      4
 
        1、4个字节的int型数据来存储2、3、4的总长度
        2、4个字节的int型数据来存储报文头部的字节长度等于3的长度
        3、存储报文头部的数据
        4、存储报文体的数据
 
三、在通信过程中，服务器与客户端通过传递 RemotingCommand 对象来进行交互，下面将根据代码实现来分析通信协议的编解码开发
 
         3.1  分析RemotingCommand 类encode()方法，它将按照上述定义的协议格式进行对象的编码操作：
 
public ByteBuffer encode() {
        // 1> header length size
        int length = 4;    //表示用4个字节来存储头部长度
 
        // 2> header data length
        byte[] headerData = this.buildHeader();   //报文头部的数据
        length += headerData.length;                  //加上头部报文的字节长度
 
        // 3> body data length
        if (this.body != null) {
            length += body.length;                         //如果报文体body有数据则加上报文体的字节长度
        }
 
ByteBuffer result = ByteBuffer.allocate(4 + length);     //分配一个  (4+length)这么大的字节缓冲区，这个缓冲区就用来存储上述协议格式的整个报文的数据
 
         //下面代码开始往缓冲区存放数据
 
        // length                                         
        result.putInt(length);                               //缓冲区的最开始的4个字节用来存储总的长度length
 
        // header length
        result.putInt(headerData.length);         //缓冲区接下来4个字节用来存储报文头部的长度
 
        // header data
        result.put(headerData);                         //缓冲区接下来存储报文头部数据
 
        // body data;
        if (this.body != null) {
            result.put(this.body);                          //缓冲区最后用来存储报文体的数据
        }
 
        result.flip();                                             //将缓冲区翻转，用于将ByteBuffer放到网络通道中进行传输
 
        return result;
    }
       
        3.2  分析RemotingCommand 类decode()方法，它将按照上述定义的协议格式进行各个报文段的字节数据读取，然后转换成RemotingCommand对象：
        
public class NettyDecoder extends LengthFieldBasedFrameDecoder {
    private static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(RemotingHelper.RemotingLogName);
    private static final int FRAME_MAX_LENGTH = //
            Integer.parseInt(System.getProperty("com.rocketmq.remoting.frameMaxLength", "8388608"));
 
 
    public NettyDecoder() {
        super(FRAME_MAX_LENGTH, 0, 4, 0, 4);        //0,4,0,4   每一个0,4,这个是表示存放长度的变量的字节所占的长度，为4个，第二个4表示就是解码之后的数据包跳过的字节数为4,表示就将数据包的头部给去掉了。
    }
 
//此处省略一万字
}
 
                    // 在调用decode()方法解码之前，会调用上述NettyDecoder 类的decode()方法，在上述构造方法中，会先去掉报文的前4个字节，这4个字节是存储的后面报文的长度.
 
 public static RemotingCommand decode(final ByteBuffer byteBuffer) {
        int length = byteBuffer.limit();                              //获取字节缓冲区的整个长度，这个长度等于通信协议格式的2、3、4段的总长度
        int headerLength = byteBuffer.getInt();               //从缓冲区中读取4个字节的int类型的数据值 ，这个值就是报文头部的长度
 
        byte[] headerData = new byte[headerLength];  
        byteBuffer.get(headerData);                                 //接下来从缓冲区中读取headerLength个字节的数据，这个数据就是报文头部的数据
 
        int bodyLength = length - 4 - headerLength;
        byte[] bodyData = null;                                       
        if (bodyLength > 0) {
            bodyData = new byte[bodyLength];
            byteBuffer.get(bodyData);                                //接下来读取length-4-headerLength  个字节的数据，这个数据就是报文体的数据
        }
  
//接下来将读取到的数据转换成   RemotingCommand 对象
        RemotingCommand cmd = RemotingSerializable.decode(headerData, RemotingCommand.class);      
        cmd.body = bodyData;
 
        return cmd;
     }
 
 
 
四 、总结
开发任何的socket 长连接的网络程序，涉及服务器与客户端的开发，首先要定义服务端与客户端的通信协议格式，第二根据定义的通信协议格式来进行
传输数据的编解码操作。  上述的通信协议格式为常用的通信协议格式。当长连接在设定的间隔时间范围内没有数据传输时，需要按照协议发送心跳包，
心跳包的协议格式也可以按照这种协议格式发送，也可以另外针对发送的心跳包来定义通信协议格式。

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