这篇文章会按照以下步骤进行讲解,希望对你有所收获:
OK,在你心中有这么一个基本的脉络之后就可以开始今天的文章了。本系列所有的文章都会给出完整的代码,且在电脑上真实运行了一遍,确保无误。
我们使用TCP协议在传输数据的时候,如果数据块比较大,就会考虑将其切分。把一个大的数据包进行切割成一个个小的数据包发送。这时候就会遇到拆包和粘包的问题。
比如说在这里客户端发送了两个数据包D1和D2到服务端,在传输的时候就可能会遇到下列问题:
通过上面这张图相信你基本上能够理解了。不过我们在这里还是需要稍微解释一下:
情况1:D1和D2正常发送,每次发送一个整包。
情况2:D1数据包比较大,D2比较小。第一次发送D1的一部分,第二次发送D1剩下的和D2整包。这叫拆包。
情况2:D1和D2数据包都比较小,一次发送两个整包,这就叫做粘包。
情况4:D1数据包比较小,D2比较大。第一次发送D1整包和D2一部分,第二次发送D2剩下的。这叫拆包。
情况5:D1和D2数据包都比较大,这时候分开发。
为什么会出现这样的问题呢?想要解释清楚,就必须要考虑到计算机网络的相关知识了,TCP在接受数据的时候,有一个滑动窗口来控制接受数据的大小,这个滑动窗口你就可以理解为一个缓冲区的大小。缓冲区满了就会把数据发送。数据包的大小是不固定的,有时候比缓冲区大,有时候小。这时候就会出现上面的现象。
下面我们使用代码来重现这个现象。
我们是基于Springboot开发的,因此还是和上一节一样,首先创建一个Springboot的web工程,添加一下依赖:
如果你没有使用maven,下载相关jar包,直接导入IDE中即可。
这个server类,在上一篇文章中提到,是一个模板类,直接拿来用即可。
在上面的这个代码中同样我们最主要的是关注ServerUAVHandler的实现。
在这个类中,使用channelRead方法来读取客户端发送过来的信息。
(1)首先定义了一个counter,用于计算客户端发送了多少条消息。
(2)在channelRead内部,首先将msg转化为ByteBuf。
(3)将buf的数据转化为字节byte
(4)将buf的字节数据转化为String类型,然后输出。
(5)使用ctx的writeAndFlush方法,每收到一个客户端的数据,给对方回复一个A。别忘了还有一个换行符。
在上面的这个代码中,最主要的就是服务端每收到一条客户端的信息,就给其回复一条。也就是说客户端和服务端的消息数量应该是一样的。
同样的代码的逻辑在上一篇文章中已经说了,我们还是最关注的事件处理类Handler。
这个客户端的Handler看起来有点多,一共有两个方法,channelActive和channelRead。
(1)channelActive里面使用for循环给服务器发送了100条,我爱你。每次发送还有在末尾添加一个换行符。
(2)channelRead里面接受服务器返回的消息。
按道理来讲,客户端给服务端发送了100条数据,那么服务端也会返回回来100条。我们来验证一下。
这里输出的是服务端的信息,从上面的输出结果你就会发现,其实客户端的“我爱你”都被黏在了一块。本来100条但是现在却只有17条了,这就是发生了粘包现象。
如何来解决呢?下面我们看看。
解决的思路很简单,也就是每次发送一个数据包的时候,添加一个标识符,读的时候一直读到这个标识符才表示一个完整的数据包。在上面我们添加的是line.separator,也就是换行符“/n”。
客户端和服务端改的地方都一样,不过还是贴了出来,现在我们再运行一波。
看到没是不是很神奇。我们来分析一下我们都修改了什么。
好像我们就只是在server和client类添加了两个类,一个是LineBasedFrameDecoder,一个是StringDecoder,其他的都是直接删除,这两个类有什么作用呢?
(1)LineBasedFrameDecoder的作用是在读取数据的时候,一直读到是否含有换行符“/n”或者是“/r/n”。如果读到了就表示该结束了。因此就拿到了这一行的数据包。
(2)StringDecoder用于对之前LineBasedFrameDecoder读取的这一行数据包进行解码。将对象转换为字符串。
OK,好像他们俩搭配,干活真不累,现在我们终于可以解决粘包的问题了,但是同时也出现了一个新的问题,那就是如果我们的标识符不是换行符“/n”或者是“/r/n”又该怎么办呢?幸好Netty同样为我们提供了几种其他的解码器,叫做DelimiterBasedFrameDecoder和FixedLengthFrameDecoder,前面这个可以自动完成以分隔符做结束标志的消息,后面这个可以自动完成对定长消息的解码。都可以解决粘包拆包问题。