NIO之bytebuffer黏包和半包

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一、示例

网络上有多条数据发送给服务端，数据之间使用 \n 进行分隔 > 但由于某种原因这些数据在接收时，被进行了重新组合，例如原始数据有3条为

• Hello,world\n
• I'm zhangsan\n
• How are you?\n

变成了下面的两个 byteBuffer (黏包，半包)

• Hello,world\nI'm zhangsan\nHo
• w are you?\n

分析

本来分别将上方三条数据发送给服务端，但是发送到服务的却是两条

• 第一条数据中的第二行和第三行中的Ho当作一条数据发送给了服务端，产生了 黏包 。
• 第二条数据，因为服务端并未接收到完整的第三条数据，所以产生了 半包 。

二、黏包和半包出现原因

• 黏包

发送方在发送数据时，并不是一条一条地发送数据，而是 将数据整合在一起 ，当数据达到一定的数量后再一起发送。这就会导致多条信息被放在一个缓冲区中被一起发送出去

• 半包

接收方的缓冲区的大小是有限的，当接收方的缓冲区满了以后，就需要 将信息截断 ，等缓冲区空了以后再继续放入数据。这就会发生一段完整的数据最后被截断的现象

三、代码示例

解决方案

• 通过get(index)方法遍历ByteBuffer，遇到分隔符时进行处理。注意：get(index)不会改变position的值

  • 记录该段数据长度，以便于申请对应大小的缓冲区
  • 将缓冲区的数据通过get()方法写入到target中

• 调用 compact方法 切换模式，因为缓冲区中可能还有未读的数据

    import java.nio.ByteBuffer;
    
    import static com.lilinchao.nio.bytebuffer_2.ByteBufferUtil.debugAll;
    
    /**
     * Created by mx
     * Date 2022/5/26
     * Description 黏包和半包 Demo
     */
    public class TestByteBufferExam {
        public static void main(String[] args) {
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(32);
            // 模拟黏包
            buffer.put("Hello,world\nI'm zhangsan\nHo".getBytes());
            split(buffer);
            //模拟半包
            buffer.put("w are you?\nhaha!\n".getBytes());
            split(buffer);
        }
    
        private static void split(ByteBuffer buffer){
            //切换到读模式  才能从buffer中读取数据
            buffer.flip();
            int oldLimit = buffer.limit();
            for (int i=0;i<oldLimit;i++){
                // 遍历寻找分隔符
                // get(i)不会移动position
                if(buffer.get(i) == '\n'){
                    System.out.println(i);
                    // 缓冲区长度
                    int length = i+1-buffer.position();
                    ByteBuffer target = ByteBuffer.allocate(length);
                    // 0 ~ limit
                    buffer.limit(i + 1);
                    target.put(buffer); //从buffer 读，向 target 写
                    debugAll(target);
                    buffer.limit(oldLimit);
                }
            }
            //切换到写模式，但是缓冲区可能未读完，这里需要使用compact
            buffer.compact();
        }
    }

运行结果

    11
    +--------+-------------------- all ------------------------+----------------+
    position: [12], limit: [12]
             +-------------------------------------------------+
             |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
    +--------+-------------------------------------------------+----------------+
    |00000000| 48 65 6c 6c 6f 2c 77 6f 72 6c 64 0a             |Hello,world.    |
    +--------+-------------------------------------------------+----------------+
    24
    +--------+-------------------- all ------------------------+----------------+
    position: [13], limit: [13]
             +-------------------------------------------------+
             |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
    +--------+-------------------------------------------------+----------------+
    |00000000| 49 27 6d 20 7a 68 61 6e 67 73 61 6e 0a          |I'm zhangsan.   |
    +--------+-------------------------------------------------+----------------+
    12
    +--------+-------------------- all ------------------------+----------------+
    position: [13], limit: [13]
             +-------------------------------------------------+
             |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
    +--------+-------------------------------------------------+----------------+
    |00000000| 48 6f 77 20 61 72 65 20 79 6f 75 3f 0a          |How are you?.   |
    +--------+-------------------------------------------------+----------------+
    18
    +--------+-------------------- all ------------------------+----------------+
    position: [6], limit: [6]
             +-------------------------------------------------+
             |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
    +--------+-------------------------------------------------+----------------+
    |00000000| 68 61 68 61 21 0a                               |haha!.          |
    +--------+-------------------------------------------------+----------------+