粘包和拆包是TCP网络编程中不可避免的,无论是服务端还是客户端,当我们读取或者发送消息 的时候,都需要考虑TCP底层的粘包/拆包机制。 TCP是个“流”协议,所谓流,就是没有界限的一串数据。TCP底层并不了解上层业务数据的具体含 义,它会根据TCP缓冲区的实际情况进行包的划分,所以在业务上认为,一个完整的包可能会被TCP拆分 成多个包进行发送,也有可能把多个小的包封装成一个大的数据包发送,这就是所谓的TCP粘包和拆包 问题

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的字节数 是不确定的,故可能存在以下4种情况。

TCP粘包和拆包产生的原因:
数据从发送方到接收方需要经过操作系统的缓冲区,而造成粘包和拆包的主要原因就在这个缓冲区 上。粘包可以理解为缓冲区数据堆积,导致多个请求数据粘在一起,而拆包可以理解为发送的数据大于 缓冲区,进行拆分处理。

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粘包和拆包的解决方法

粘包和拆包可以通过解码器来实现

1. 业内解决方案

由于底层的TCP无法理解上层的业务数据,所以在底层是无法保证数据包不被拆分和重组的,这个 问题只能通过上层的应用协议栈设计来解决,根据业界的主流协议的解决方案,可以归纳如下。
消息长度固定,累计读取到长度和为定长LEN的报文后,就认为读取到了一个完整的信息
将换行符作为消息结束符
将特殊的分隔符作为消息的结束标志,回车换行符就是一种特殊的结束分隔符
通过在消息头中定义长度字段来标识消息的总长度

2. Netty中的粘包和拆包解决方案

Netty提供了4种解码器来解决,分别如下:
1、固定长度的拆包器 FixedLengthFrameDecoder,每个应用层数据包的都拆分成都是固定长度 的大小
2、行拆包器 LineBasedFrameDecoder,每个应用层数据包,都以换行符作为分隔符,进行分割 拆分
3、分隔符拆包器 DelimiterBasedFrameDecoder,每个应用层数据包,都通过自定义的分隔 符,进行分割拆分
4、基于数据包长度的拆包器 LengthFieldBasedFrameDecoder,将应用层数据包的长度,作为 接收端应用层数据包的拆分依据。按照应用层数据包的大小,拆包。这个拆包器,有一个要 求,就是应用层协议中包含数据包的长度

代码实现

拆包、粘包时可以用下面两种解码器的一种进行处理

1、LineBasedFrameDecoder解码器

  1. //添加解码器,并设置大小
  2. ch.pipeline().addLast(new LineBasedFrameDecoder(2048));
// 发送信息的时候,要换行
ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("你好呀,我是Netty客户端"+i+"\n",CharsetUtil.UTF_8));

2、DelimiterBasedFrameDecoder解码器

// 设置大小,并自定义结束符号
ByteBuf byteBuf =Unpooled.copiedBuffer("$".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
ch.pipeline().addLast(new DelimiterBasedFrameDecoder(2048, byteBuf));
//发送消息的时候,要添加上自定义的结束符
ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("你好呀,我是Netty客户端"+i+"$",CharsetUtil.UTF_8));

解码器的位置是在自定义处理方法之前的哦