netty十八罗汉之——挖耳罗汉（Decoder）

原创

于 2025-02-23 11:40:52 发布 · 960 阅读

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#netty #java #人工智能

佛教中除不听各种淫邪声音之外，更不可听别人的秘密。因他论耳根最到家，故取挖耳之形，以示耳根清净。

来看看netty的核心组件解码器Decoder

Decoder的作用
半包，粘包问题
从模板和装饰器模式看Decoder解码原理

1.Decoder作用

最根本的就是将网络中的二进制数据，解析成为目标对象（Object）。

抽象出来本质就是上图，其它任何动作都是在完成这个目的。

对吧，学习一定要抓住本质。

先来看看网络数据再网络和操作系统底层是怎么传输的：

a.网络数据是以二进制的数据包进行传输的，在netty中是以bytefuf数据包进行传递。这个概念之后章节会讲到。

b.会涉及tcp/ipc传输协议。

先来看看TCP/IP协议的数据封装和分用过程，大致如下图所示：

可以看到没往下传输一层，会加上一个每层的首部。这个可以理解为，唐僧西天取经的过程中，通关文牒都要盖一个章一样。不加这个人家不认你。用的时候在解析出来报文体。

这里就不得不提一个概念MSS（TCP[数据包]每次能够传输的最大数据分段）

后面在传输过程中，超过这个值，数据包会进行拆分；小于这个值，数据包会进行合并。

c.dma复制

简单讲就是绕过cpu,直接操作内存在设备间传输数据。

具体流程如下：

dam传输数据时，cpu不参与，dma处理完之后通知cpu进行后续处理。

理解这几个点之后，我们再来看一看正真的数据传播流程：

1.首先发送端，在用户缓存区里的bytebuf数据包会进行一次cpu复制；

2.cpu复制之后数据会缓存在发送缓冲区的内核空间里，这时候数据是完整的；

3.内核缓冲区进行一次DMA复制，数据被写入网卡设备中，此时网卡里面的数据包会进行重组；

4.写入网卡的数据通过TCP/IP协议进行传输，组装成新的二进制数据包，有最大数据限制；

5.接收端通过TCP/IP协议接收到二进制数据包，此时数据是完整的；

6.接收端在内核缓冲区进行一次DMA复制，形成新的bytebuf数据包；

7.接收端进行一次cpu复制，bytebuf数据包被写入用户缓冲区。

具体流程如下图：

这个过程会涉及两次分割二进制包：

a.传输过程中的分割；

b.系统复制过程中的分割；

所以粘包，和半包问题的出现就发生在这两个过程中，数据包少了，多个合在一起就会造成粘包。数据包多了，就会进行分割，分割就会打破原来的数据结构，出现半包问题。

来看看netty Decoder是怎么解决这个问题的

1.通过ByteToMessageDecoder 将二进制数据转换成对象

2.通过MessageToMessageDecoder将对象数据转换成对象

先来看看ByteToMessageDecoder 它是一个基类，主要使用模板方法接受管理bytebuf,子类通过实现钩子方法，处理业务逻辑，处理完业务逻辑将写入List<Object>中，之后在流水线上发送到下一站。流水线概念会在之后一章单独讲解。

public class Byte2IntegerDecoder extends ByteToMessageDecoder {

    //钩子实现
    @Override
    public void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List<Object> out) {
        while (in.readableBytes() >= 4) {
            Integer anInt = in.readInt();
            Logger.info("解码出一个整数: " + anInt);
            out.add(anInt);
        }
    }
}

来看看它的具体使用，继承ByteToMessageDecoder，钩子方法里实现业务逻辑。

回顾一下什么是模板方法：

核心点：抽象类会实现一系列公共方法共子类使用。