从零开始学习Netty - 学习笔记 -Netty入门【协议设计和解析】

2.协议设计和解析

协议
在计算机中，协议是指一组规则和约定，用于在不同的计算机系统之间进行通信和数据交换。计算机协议定义了数据传输的格式、顺序、错误检测和纠正方法，以及参与通信的各个实体的角色和责任。计算机协议可以在各种不同的层次上操作，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

以下是一些常见的计算机协议：

1. 传输层协议：例如TCP (Transmission Control Protocol) 和UDP (User Datagram Protocol)，用于在网络上可靠地传输数据。
2. 网络层协议：例如IP (Internet Protocol)，负责在网络上寻址和路由数据包。
3. 应用层协议：例如HTTP (Hypertext Transfer Protocol)、FTP (File Transfer Protocol)、SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) 等，用于支持特定的应用程序和服务。
4. 数据链路层协议：例如Ethernet、PPP (Point-to-Point Protocol) 等，用于在物理网络之间传输数据帧。

2.1.redis协议

Redis 使用一种简单而有效的文本协议进行通信，这种协议被称为 RESP（REdis Serialization Protocol）。RESP 是一种二进制安全的协议，它可以将多种类型的数据结构序列化为字节流进行传输，并且允许客户端和服务器之间进行高效的通信。

下面是 RESP 协议的一些基本规则：

1. 简单字符串（Simple Strings）：以 “+” 开头，后面跟着字符串内容和回车换行符 “\r\n”。例如：+OK\r\n 表示一个成功的响应。
2. 错误消息（Errors）：以 “-” 开头，后面跟着错误消息内容和回车换行符 “\r\n”。例如：-ERR unknown command 'foobar'\r\n 表示一个错误的响应。
3. 整数（Integers）：以 “:” 开头，后面跟着整数内容和回车换行符 “\r\n”。例如：:1000\r\n 表示整数 1000。
4. 批量字符串（Bulk Strings）：以 “$” 开头，后面跟着字符串的长度（以字节为单位）、字符串内容和回车换行符 “\r\n”。例如：$6\r\nfoobar\r\n 表示一个长度为 6 的字符串 “foobar”。
5. 数组（Arrays）：以 “*” 开头，后面跟着数组的长度和数组的元素，每个元素都可以是任意 RESP 类型。例如：*2\r\n$3\r\nfoo\r\n$3\r\nbar\r\n 表示一个包含两个元素的数组，分别是字符串 “foo” 和字符串 “bar”。

在实际的通信中，客户端发送命令给 Redis 服务器，并等待服务器的响应。客户端发送的命令遵循 RESP 协议的格式，而服务器返回的响应也是 RESP 格式的。

这种简单而灵活的 RESP 协议使得 Redis 能够高效地处理各种数据类型和命令，并在性能和易用性之间找到了平衡。

代码

package com.hrfan.java_se_base.netty.protocol;

import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.channel.ChannelInboundHandlerAdapter;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
import io.netty.handler.logging.LoggingHandler;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

import java.lang.invoke.MethodHandles;
import java.nio.charset.Charset;

/**
 * @author 13723
 * @version 1.0
 * 2024/3/3 0:03
 */
public class TestRedisProtocol {
   
	private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(MethodHandles.lookup().lookupClass());

	public static void main(String[] args) {
   
		// 测试redis协议
		NioEventLoopGroup worker = new NioEventLoopGroup();
		try {
   
			Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
			bootstrap.channel(NioSocketChannel.class);
			bootstrap.group(worker);
			bootstrap.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
   
				@Override
				protected void initChannel(SocketChannel channel) throws Exception {
   
					channel.pipeline().addLast(new LoggingHandler());
					channel.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() {
   
						/**
						 * 连接一旦建立就发送命令
						 * @param ctx
						 * @throws Exception
						 */

						@Override
						public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
   
							// 如果redis 有密码 需要先发送一个auth命令
							//
							// 发送 AUTH 命令进行认证
							// String authCommand = "*2\r\n$4\r\nauth\r\n$5\r\n12345\r\n";