Java NIO框架Netty教程(十)-Object对象的连续收发解析分析

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Java NIO框架Netty教程(十)-Object对象的连续收发解析分析如果您一直关注OneCoder,我们之前有两篇文章介绍关于Netty消息连续收发的问题。( 《Java NIO框架Netty教程(五)- 消息收发次数不匹配的问题 》、《 Java NIO框架Netty教程(七)-再谈收发信息次数问题 》)。如果您经常的”怀疑”和思考,我们刚介绍过了Object的传递,您是否好奇,在Object传递中是否会有这样的问题?如果Object流的字节截断错乱,那肯定是会出错的。Netty一定不会这么傻的,那么Netty是怎么做的呢? 我们先通过代码验证一下是否有这样的问题。(有问题的可能性几乎没有。) /** * 当绑定到服务端的时候触发,给服务端发消息。 * * @author lihzh * @alia OneCoder */ @Override public void channelConnected(ChannelHandlerContext ctx, ChannelStateEvent e) { // 向服务端发送Object信息 sendObject(e.getChannel()); } /** * 发送Object * * @param channel * @author lihzh * @alia OneCoder */ private void sendObject(Channel channel) { Command command = new Command(); command.setActionName(&quot;Hello action.&quot;); Command commandOne = new Command(); commandOne.setActionName(&quot;Hello action. One&quot;); Command command2 = new Command(); command2.setActionName(&quot;Hello action. Two&quot;); channel.write(command2); channel.write(command); channel.write(commandOne); } 打印结果: Hello action. Two Hello action. Hello action. One 一切正常。那么Netty是怎么分割对象流的呢?看看ObjectDecoder怎么做的。 在ObjectDecoder的基类LengthFieldBasedFrameDecoder中注释中有详细的说明。我们这里主要介绍一下关键的代码逻辑: @Override protected Object decode( ChannelHandlerContext ctx, Channel channel, ChannelBuffer buffer) throws Exception { if (discardingTooLongFrame) { long bytesToDiscard = this.bytesToDiscard; int localBytesToDiscard = (int) Math.min(bytesToDiscard, buffer.readableBytes()); buffer.skipBytes(localBytesToDiscard); bytesToDiscard -= localBytesToDiscard; this.bytesToDiscard = bytesToDiscard; failIfNecessary(ctx, false); return null; } if (buffer.readableBytes() < lengthFieldEndOffset) { return null; } int actualLengthFieldOffset = buffer.readerIndex() + lengthFieldOffset; long frameLength; switch (lengthFieldLength) { case 1: frameLength = buffer.getUnsignedByte(actualLengthFieldOffset); break; case 2: frameLength = buffer.getUnsignedShort(actualLengthFieldOffset); break; case 3: frameLength = buffer.getUnsignedMedium(actualLengthFieldOffset); break; case 4: frameLength = buffer.getUnsignedInt(actualLengthFieldOffset); break; …… 我们这里进入的是4,还记得在编码时候的开头的4位占位字节吗?跟踪进去发现。 public int getInt(int index) { return (array[index] & 0xff) << 24 | (array[index + 1] & 0xff) << 16 | (array[index + 2] & 0xff) << 8 | (array[index + 3] & 0xff) << 0; } 原来,当初在编码时,在流开头增加的4字节的字符是做这个的。他记录了当前了这个对象流的长度,便于在解码时候准确的计算出该对象流的长度,正确解码。看来,我们如果我们自己写的对象编码解码的工具,要考虑的还有很多啊。 附:LengthFieldBasedFrameDecoder的JavaDoc /** * A decoder that splits the received {@link ChannelBuffer}s dynamically by the * value of the length field in the message.  It is part

### Netty框架的基本概念 Netty 是一个高性能、异步事件驱动的网络应用程序框架,主要用于快速开发可维护的高性能协议服务器和客户端。它基于 Java NIO 构建,提供了一种高效的网络通信机制,适用于构建高并发、低延迟的网络服务[^1]。 Netty 的核心设计目标是简化网络编程,并提供高度可扩展性和灵活性。它通过封装底层网络操作,使开发者能够专注于业务逻辑的实现,而不是底层通信细节。其架构围绕 `Channel`、`EventLoop` 和 `ChannelHandler` 等关键组件展开,支持多种协议(如 TCP、UDP、HTTP、WebSocket 等)并允许自定义协议的实现[^3]。 --- ### Netty的核心功能 - **高性能**:Netty 使用异步非阻塞 I/O 模型,结合事件驱动机制,能高效处理大量并发连接。此外,它还采用零拷贝、内存池等优化策略来提升性能和吞吐量[^2]。 - **多协议支持**:Netty 提供了丰富的内置协议支持,包括 HTTP、WebSocket、FTP、SMTP 等常见协议,并且可以通过自定义编解码器实现专有协议交互[^3]。 - **灵活的编解码机制**:开发者可以使用 Netty 提供的 `Encoder` 和 `Decoder` 接口,轻松实现数据的序列化与反序列化,满足不同应用场景下的数据格式需求[^3]。 - **可扩展性与模块化**:Netty 的组件设计高度模块化,例如 `ChannelPipeline` 可以动态添加或移除处理器,便于构建可扩展的网络应用[^3]。 - **安全性支持**:Netty 集成了 SSL/TLS 协议,支持加密通信、身份验证等安全机制,确保数据传输的安全性。 - **跨平台能力**:作为基于 Java框架Netty 可运行在 Windows、Linux、macOS 等多种操作系统平台上,具备良好的兼容性。 --- ### Netty的应用场景 Netty 被广泛应用于需要高性能网络通信的各类系统中,常见的使用场景包括: - **即时通讯系统**:如 IM 服务、聊天机器人等,利用 Netty 的异步非阻塞特性,能够支撑高并发的消息收发[^3]。 - **分布式系统通信**:在微服务架构中,Netty 常用于服务间通信、RPC 框架的数据传输层,保证低延迟和高可靠性。 - **游戏服务器开发**:由于其出色的并发处理能力和低延迟特性,Netty 成为构建在线游戏后端通信层的理想选择[^3]。 - **物联网设备通信**:Netty 支持 TCP、UDP、MQTT 等协议,适用于连接海量 IoT 设备并进行数据采集与控制[^3]。 - **远程调用与 RPC 框架**:许多流行的 RPC 框架(如 Dubbo、gRPC)底层都采用 Netty 作为网络通信层,保障服务间的高效调用[^3]。 --- ### 示例代码:Netty TCP Server 简单实现 以下是一个使用 Netty 实现的简单 TCP 服务端示例: ```java import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap; import io.netty.channel.ChannelFuture; import io.netty.channel.ChannelInitializer; import io.netty.channel.ChannelOption; import io.netty.channel.EventLoopGroup; import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup; import io.netty.channel.socket.SocketChannel; import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel; public class NettyTcpServer { public static void main(String[] args) throws Exception { EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(); EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); try { ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap(); bootstrap.group(bossGroup, workerGroup) .channel(NioServerSocketChannel.class) .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { @Override protected void initChannel(SocketChannel ch) { ch.pipeline().addLast(new SimpleServerHandler()); } }) .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128) .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true); ChannelFuture future = bootstrap.bind(8080).sync(); future.channel().closeFuture().sync(); } finally { workerGroup.shutdownGracefully(); bossGroup.shutdownGracefully(); } } } ``` 对应的处理器类: ```java import io.netty.buffer.ByteBuf; import io.netty.channel.ChannelHandlerContext; import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter; public class SimpleServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter { @Override public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) { ByteBuf in = (ByteBuf) msg; try { System.out.println("Received: " + in.toString(io.netty.util.CharsetUtil.UTF_8)); } finally { in.release(); } } @Override public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) { cause.printStackTrace(); ctx.close(); } } ``` --- ###
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