TCP粘包拆包的概念以及Netty解决TCP粘包拆包实例
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1、TCP粘包拆包
操作系统
我们都知道，操作系统的核心是内核，独立于普通的应用程序之外，可以访问受保护的内存空间，也有访问底层硬件设备的所有权限。
为了保护用户进程不能直接访问操作内核，保证内核的安全，操作系统划分为两部分，一部分为内核空间，另一部分为用户空间。
I/O模型
为了操作系统的安全考虑，进程是无法直接访问I/O设备的，必须通过系统调用请求内核来完成I/O操作，而内核会为每个I/O设备维护一个缓冲区(buffer)
整个请求过程为:
1、用户进程发起请求，内核接受到请求之后，从I/O设备获取数据到buffer中
2、再将buffer中的数据copy到用户进程的地址空间
3、该用户进程获取到数据之后再响应客户端
粘包和拆包
同样的，操作系统通过TCP协议发送数据的时候，也会先将数据存放在缓冲区中，假设缓冲区的大小为1024个字节
粘包
如果发送的数据包比较小，远小于缓冲区的大小，TCP会将多个数据包合并为一个数据包发送，这就发生了粘包
拆包
如果发送的数据包比较大，远大于缓冲区的大小，TCP会将数据包拆分为多个数据包发送，这就发生了拆包
服务端分两次读到了两个独立的数据包，分别是D1和D2，没有粘包和拆包
服务端一次接收到了两个数据包，D1和D2粘在一起，发生了粘包
服务端分两次读到了两个数据包，一次读到了完整的D1包和D2的部分包D2_1，第二次读到了D2剩下的包D2_2
服务端分两次读到了两个数据包，一次读到了D1的部分分D1_1,第二次读到了D1的剩下的包D1_2和完整的D2包
2、TCP粘包拆包解决
对于TCP粘包拆包问题，有以下4种解决办法
(1) 消息定长，例如每个数据包的大小都为128字节，如果不够，空位补空格
(2) 客户端在每个包的末尾使用固定的分隔符，例如\r\n，如果一个包被拆分了，则等待下一个包发送过来之后找到其中的\r\n，然后对其拆分后的头部部分与前一个包的剩余部分进行合并，这样就得到了一个完整的包
(3) 将消息分为头部和消息体，在头部中保存有当前整个消息的长度，只有在读取到足够长度的消息之后才算是读到了一个完整的消息
(4) 通过自定义协议进行粘包和拆包的处理
3、Netty粘包拆包示例
客户端向服务端发送3条消息，服务端在收到消息之后也回复客户端3条消息
客户端
public class HelloWorldClient { private int port; private String address; public HelloWorldClient(int port, String address) { this.port = port; this.address = address; } public void start() { EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); Bootstrap bootstrap = new Bootstrap(); bootstrap.group(group).channel(NioSocketChannel.class) .handler(new ChannelInitializer(){ @Override protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception { ChannelPipeline pipeline = socketChannel.pipeline(); pipeline.addLast("decoder", new StringDecoder());// 字符串解码和编码 pipeline.addLast("encoder", new StringEncoder()); pipeline.addLast("handler", new ChannelInboundHandlerAdapter(){ @Override public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception { System.out.println("客户端收到消息:["> 服务端
public class HelloWorldServer { private int port; public HelloWorldServer(int port) { this.port = port; } public void start(){ EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();//创建父子线程组 EventLoopGroup workGroup = new NioEventLoopGroup(); ServerBootstrap server = new ServerBootstrap(); server.group(bossGroup, workGroup) .channel(NioServerSocketChannel.class)//指定处理客户端的通道 .childHandler(new ChannelInitializer(){ @Override protected void initChannel(SocketChannel socketChannel) throws Exception { ChannelPipeline pipeline = socketChannel.pipeline(); pipeline.addLast("decoder", new StringDecoder());// 字符串解码和编码 pipeline.addLast("encoder", new StringEncoder()); pipeline.addLast("handler", new ChannelInboundHandlerAdapter(){ @Override public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception { System.out.println("服务端收到消息:[" + msg + "]"); ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("我是服务端".getBytes())); ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("我是服务端".getBytes())); ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("我是服务端".getBytes())); } });//自定义handler } });//通道初始化 try { ChannelFuture future = server.bind(port).sync(); future.channel().closeFuture().sync(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } finally{ bossGroup.shutdownGracefully(); workGroup.shutdownGracefully(); } } public static void main(String[] args) { HelloWorldServer server = new HelloWorldServer(8888); server.start(); }} 运行结果：
服务端
客户端
可以看到，客户端收到的3条消息都粘在一起了
4、Netty解决粘包拆包
4.1、采用定长解决
客户端添加FixedLengthFrameDecoder消息定长解码器，服务端不用处理
运行结果
可以看到，客户端收到的消息确实是按字节数来分割的，但是由于一条消息的长度超过10个字节，所以在遇到中文字符时，会发生乱码，这也是定长分隔符的不足之处
4.2、采用分隔符
客户端修改initChannel方法，自定义 $ 为分隔符
服务端在消息的末尾加上自定义分隔符 $
那么客户端收到的消息就是单独的消息了，没有粘包
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