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透過現象看本質，我找到了Netty粘包與半包的這幾種解決方案。

2023-01-06 07:19:10 後端開發

1、粘包與半包

啥也不說了，直接上代碼是不是有點不太友好，我所謂了，都快過年了，還要啥自行車

我上來就是一段代碼猛如虎

1.1 服務器代碼

public class StudyServer {
    static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(StudyServer.class);
    void start() {
        NioEventLoopGroup boss = new NioEventLoopGroup(1);
        NioEventLoopGroup worker = new NioEventLoopGroup();
        try {
            ServerBootstrap serverBootstrap = new ServerBootstrap();
            serverBootstrap.channel(NioServerSocketChannel.class);
            serverBootstrap.group(boss, worker);
            serverBootstrap.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                @Override
                protected void initChannel(SocketChannel ch) {
                    ch.pipeline().addLast(new LoggingHandler(LogLevel.DEBUG));
                    ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() {
                        @Override
                        public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
                            // 連接建立時會執行該方法
                            log.debug("connected {}", ctx.channel());
                            super.channelActive(ctx);
                        }

                        @Override
                        public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
                            // 連接斷開時會執行該方法
                            log.debug("disconnect {}", ctx.channel());
                            super.channelInactive(ctx);
                        }
                    });
                }
            });
            ChannelFuture channelFuture = serverBootstrap.bind(8080);
            log.debug("{} binding...", channelFuture.channel());
            channelFuture.sync();
            log.debug("{} bound...", channelFuture.channel());
            // 關閉channel
            channelFuture.channel().closeFuture().sync();
        } catch (InterruptedException e) {
            log.error("server error", e);
        } finally {
            boss.shutdownGracefully();
            worker.shutdownGracefully();
            log.debug("stopped");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        new StudyServer().start();
    }
}

1.2 粘包現象

客戶端代碼

public class StudyClient {
    static final Logger log = LoggerFactory.getLogger(StudyClient.class);
    public static void main(String[] args) {
        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 ch) throws Exception {
                    log.debug("connected...");
                    ch.pipeline().addLast(new ChannelInboundHandlerAdapter() {
                        @Override
                        public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
                            log.debug("sending...");
                            // 每次發送16個位元組的資料，共發送10次
                            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                                ByteBuf buffer = ctx.alloc().buffer();
                                buffer.writeBytes(new byte[]{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15});
                                ctx.writeAndFlush(buffer);
                            }
                        }
                    });
                }
            });
            ChannelFuture channelFuture = bootstrap.connect("127.0.0.1", 8080).sync();
            channelFuture.channel().closeFuture().sync();

        } catch (InterruptedException e) {
            log.error("client error", e);
        } finally {
            worker.shutdownGracefully();
        }
    }
}

服務器接收結果

7999 [nioEventLoopGroup-3-1] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0x5b43ecb0, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:53797] READ: 160B
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f |................|
|00000010| 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f |................|
|00000020| 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f |................|
|00000030| 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f |................|
|00000040| 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f |................|
|00000050| 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f |................|
|00000060| 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f |................|
|00000070| 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f |................|
|00000080| 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f |................|
|00000090| 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f |................|
+--------+-------------------------------------------------+----------------+

可見雖然客戶端是分別以 16 位元組為單位，通過 channel 向服務器發送了 10 次資料，可是 服務器端卻只接收了一次，接收資料的大小為 160B，即客戶端發送的資料總大小，這就是粘包現象

1.3 半包現象

將客戶端 - 服務器之間的 channel 容量進行調整

服務器代碼

// 調整channel的容量
serverBootstrap.option(ChannelOption.SO_RCVBUF, 10);

注意

serverBootstrap.option (ChannelOption.SO_RCVBUF, 10) 影響的底層接識訓沖區（即滑動視窗）大小，僅決定了 netty 讀取的最小單位，netty 實際每次讀取的一般是它的整數倍

服務器接收結果

5901 [nioEventLoopGroup-3-1] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0xc73284f3, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:49679] READ: 36B
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f |................|
|00000010| 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f |................|
|00000020| 00 01 02 03                                     |....            |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+

5901 [nioEventLoopGroup-3-1] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0xc73284f3, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:49679] READ: 40B
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f 00 01 02 03 |................|
|00000010| 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f 00 01 02 03 |................|
|00000020| 04 05 06 07 08 09 0a 0b                         |........        |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+

5901 [nioEventLoopGroup-3-1] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0xc73284f3, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:49679] READ: 40B
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 0c 0d 0e 0f 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b |................|
|00000010| 0c 0d 0e 0f 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b |................|
|00000020| 0c 0d 0e 0f 00 01 02 03                         |........        |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+

5901 [nioEventLoopGroup-3-1] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0xc73284f3, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:49679] READ: 40B
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f 00 01 02 03 |................|
|00000010| 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f 00 01 02 03 |................|
|00000020| 04 05 06 07 08 09 0a 0b                         |........        |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+

5901 [nioEventLoopGroup-3-1] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0xc73284f3, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:49679] READ: 4B
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 0c 0d 0e 0f                                     |....            |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+

可見客戶端每次發送的資料，因 channel 容量不足，無法將發送的資料一次性接收，便產生了半包現象

1.4 現象分析

1.4.1 粘包

  • 現象
    • 發送 abc def，接收 abcdef
  • 原因
    • 應用層
      • 接收方 ByteBuf 設定太大（Netty 默認 1024）；接收方緩沖資料，一起發送
    • 傳輸層 - 網路層
      • 滑動視窗：假設發送方 256 bytes 表示一個完整報文，但由于接收方處理不及時且 視窗大小足夠大（大于 256 bytes），這 256 bytes 位元組就會緩沖在接收方的滑動視窗中， 當滑動視窗中緩沖了多個報文就會粘包
      • Nagle 演算法：會造成粘包

1.4.2 半包

  • 現象
    • 發送 abcdef，接收 abc def
  • 原因

    • 應用層

      • 接收方 ByteBuf 小于實際發送資料量

    • 傳輸層 - 網路層

      • 滑動視窗：假設接收方的視窗只剩了 128 bytes，發送方的報文大小是 256 bytes，這時接收方視窗中無法容納發送方的全部報文，發送方只能先發送前 128 bytes，等待 ack 后才能發送剩余部分，這就造成了半包

    • 資料鏈路層

      • MSS 限制：當發送的資料超過 MSS 限制后，會將資料切分發送，就會造成半包

1.4.3 本質

發生粘包與半包現象的本質是因為 TCP 是流式協議，訊息無邊界

1.5 解決方案

1.5.1 短鏈接

客戶端每次向服務器發送資料以后，就與服務器斷開連接，此時的訊息邊界為連接建立到連接斷開，這時便無需使用滑動視窗等技術來緩沖資料，則不會發生粘包現象，但如果一次性資料發送過多，接收方無法一次性容納所有資料，還是會發生半包現象，所以 短鏈接無法解決半包現象

客戶端代碼改進

修改 channelActive 方法

public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
    log.debug("sending...");
    ByteBuf buffer = ctx.alloc().buffer(16);
    buffer.writeBytes(new byte[]{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15});
    ctx.writeAndFlush(buffer);
    // 使用短鏈接，每次發送完畢后就斷開連接
    ctx.channel().close();
}

將發送步驟整體封裝為 send () 方法，呼叫 10 次 send () 方法，模擬發送 10 次資料

public static void main(String[] args) {
    // 發送10次
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        send();
    }
}

運行結果

6452 [nioEventLoopGroup-3-1] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0x3eb6a684, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:65024] ACTIVE

6468 [nioEventLoopGroup-3-1] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0x3eb6a684, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:65024] READ: 16B
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f |................|
+--------+-------------------------------------------------+----------------+

6468 [nioEventLoopGroup-3-1] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0x3eb6a684, L:/127.0.0.1:8080 ! R:/127.0.0.1:65024] INACTIVE

6483 [nioEventLoopGroup-3-2] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0x7dcc31ff, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:65057] ACTIVE

6483 [nioEventLoopGroup-3-2] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0x7dcc31ff, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:65057] READ: 16B
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f |................|
+--------+-------------------------------------------------+----------------+

6483 [nioEventLoopGroup-3-2] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0x7dcc31ff, L:/127.0.0.1:8080 ! R:/127.0.0.1:65057] INACTIVE

...

客戶端先于服務器建立連接，此時控制臺列印 ACTIVE，之后客戶端向服務器發送了 16B 的資料，發送后斷開連接，此時控制臺列印 INACTIVE，可見 未出現粘包現象

1.5.2 定長解碼器

客戶端于服務器 約定一個最大長度，保證客戶端每次發送的資料長度都不會大于該長度 ，若發送資料長度不足則需要 補齊 至該長度

服務器接收資料時，將接收到的資料按照約定的最大長度進行拆分，即使發送程序中產生了粘包，也可以通過定長解碼器將資料正確地進行拆分，服務端需要用到 FixedLengthFrameDecoder 對資料進行定長解碼，具體使用方法如下

ch.pipeline().addLast(new FixedLengthFrameDecoder(16));

客戶端代碼

客戶端發送資料的代碼如下

// 約定最大長度為16
final int maxLength = 16;
// 被發送的資料
char c = 'a';
// 向服務器發送10個報文
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    ByteBuf buffer = ctx.alloc().buffer(maxLength);
    // 定長byte陣列，未使用部分會以0進行填充
    byte[] bytes = new byte[maxLength];
    // 生成長度為0~15的資料
    for (int j = 0; j < (int)(Math.random()*(maxLength-1)); j++) {
        bytes[j] = (byte) c;
    }
    buffer.writeBytes(bytes);
    c++;
    // 將資料發送給服務器
    ctx.writeAndFlush(buffer);
}

服務器代碼

使用 FixedLengthFrameDecoder 對粘包資料進行拆分，該 handler 需要添加在 LoggingHandler 之前，保證資料被列印時已被拆分

// 通過定長解碼器對粘包資料進行拆分
ch.pipeline().addLast(new FixedLengthFrameDecoder(16));
ch.pipeline().addLast(new LoggingHandler(LogLevel.DEBUG));

運行結果

8222 [nioEventLoopGroup-3-1] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0xbc122d07, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:52954] READ: 16B
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 61 61 61 61 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |aaaa............|
+--------+-------------------------------------------------+----------------+

8222 [nioEventLoopGroup-3-1] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0xbc122d07, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:52954] READ: 16B
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 62 62 62 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |bbb.............|
+--------+-------------------------------------------------+----------------+


8222 [nioEventLoopGroup-3-1] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0xbc122d07, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:52954] READ: 16B
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 63 63 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |cc..............|
+--------+-------------------------------------------------+----------------+

...

1.5.3 行解碼器

行解碼器的是 通過分隔符對資料進行拆分 來解決粘包半包問題的

可以通過 LineBasedFrameDecoder(int maxLength) 來拆分以換行符 (\n) 為分隔符的資料，也可以通過 DelimiterBasedFrameDecoder(int maxFrameLength, ByteBuf... delimiters) 來指定通過什么分隔符來拆分資料（可以傳入多個分隔符）

兩種解碼器 都需要傳入資料的最大長度 ，若超出最大長度，會拋出 TooLongFrameException 例外

以換行符 \n 為分隔符

客戶端代碼

// 約定最大長度為 64
final int maxLength = 64;
// 被發送的資料
char c = 'a';
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    ByteBuf buffer = ctx.alloc().buffer(maxLength);
    // 生成長度為0~62的資料
    Random random = new Random();
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for (int j = 0; j < (int)(random.nextInt(maxLength-2)); j++) {
        sb.append(c);
    }
    // 資料以 \n 結尾
    sb.append("\n");
    buffer.writeBytes(sb.toString().getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
    c++;
    // 將資料發送給服務器
    ctx.writeAndFlush(buffer);
}

服務器代碼

// 通過行解碼器對粘包資料進行拆分，以 \n 為分隔符
// 需要指定最大長度
ch.pipeline().addLast(new DelimiterBasedFrameDecoder(64));
ch.pipeline().addLast(new LoggingHandler(LogLevel.DEBUG));

運行結果

4184 [nioEventLoopGroup-3-1] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0x9d6ac701, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:58282] READ: 10B
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61                   |aaaaaaaaaa      |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+

4184 [nioEventLoopGroup-3-1] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0x9d6ac701, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:58282] READ: 11B
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62 62                |bbbbbbbbbbb     |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+

4184 [nioEventLoopGroup-3-1] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0x9d6ac701, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:58282] READ: 2B
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 63 63                                           |cc              |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+

...

以自定義分隔符 \c 為分隔符

客戶端代碼

...
    
// 資料以 \c 結尾
sb.append("\\c");
buffer.writeBytes(sb.toString().getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

...

服務器代碼

// 將分隔符放入ByteBuf中
ByteBuf bufSet = ch.alloc().buffer().writeBytes("\\c".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
// 通過行解碼器對粘包資料進行拆分，以 \c 為分隔符
ch.pipeline().addLast(new DelimiterBasedFrameDecoder(64, ch.alloc().buffer().writeBytes(bufSet)));
ch.pipeline().addLast(new LoggingHandler(LogLevel.DEBUG));

運行結果

8246 [nioEventLoopGroup-3-1] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0x86215ccd, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:65159] READ: 14B
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61 61       |aaaaaaaaaaaaaa  |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+


8247 [nioEventLoopGroup-3-1] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0x86215ccd, L:/127.0.0.1:8080 - R:/127.0.0.1:65159] READ: 3B
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| 62 62 62                                        |bbb             |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+

...

1.5.4 長度欄位解碼器

在傳送資料時可以在資料中 添加一個用于表示有用資料長度的欄位 ，在解碼時讀取出這個用于表明長度的欄位，同時讀取其他相關引數，即可知道最終需要的資料是什么樣子的

LengthFieldBasedFrameDecoder 解碼器可以提供更為豐富的拆分方法，其構造方法有五個引數

public LengthFieldBasedFrameDecoder(
    int maxFrameLength,
    int lengthFieldOffset, int lengthFieldLength,
    int lengthAdjustment, int initialBytesToStrip)

引數決議

  • maxFrameLength 資料最大長度
    • 表示資料的最大長度（包括附加資訊、長度標識等內容）
  • lengthFieldOffset 資料長度標識的起始偏移量
    • 用于指明資料第幾個位元組開始是用于標識有用位元組長度的，因為前面可能還有其他附加資訊
  • lengthFieldLength 資料長度標識所占位元組數（用于指明有用資料的長度）
    • 資料中用于表示有用資料長度的標識所占的位元組數
  • lengthAdjustment 長度表示與有用資料的偏移量
    • 用于指明資料長度標識和有用資料之間的距離，因為兩者之間還可能有附加資訊
  • initialBytesToStrip 資料讀取起點
    • 讀取起點，不讀取 0 ~ initialBytesToStrip 之間的資料

引數圖解

file

lengthFieldOffset   = 0
lengthFieldLength   = 2
lengthAdjustment    = 0
initialBytesToStrip = 0 (= do not strip header)
  
BEFORE DECODE (14 bytes)         AFTER DECODE (14 bytes)
+--------+----------------+      +--------+----------------+
| Length | Actual Content |----->| Length | Actual Content |
| 0x000C | "HELLO, WORLD" |      | 0x000C | "HELLO, WORLD" |
+--------+----------------+      +--------+----------------+

從 0 開始即為長度標識，長度標識長度為 2 個位元組

0x000C 即為后面 HELLO, WORLD 的長度

lengthFieldOffset   = 0
lengthFieldLength   = 2
lengthAdjustment    = 0
initialBytesToStrip = 2 (= the length of the Length field)
  
BEFORE DECODE (14 bytes)         AFTER DECODE (12 bytes)
+--------+----------------+      +----------------+
| Length | Actual Content |----->| Actual Content |
| 0x000C | "HELLO, WORLD" |      | "HELLO, WORLD" |
+--------+----------------+      +----------------+

從 0 開始即為長度標識，長度標識長度為 2 個位元組，讀取時從第二個位元組開始讀取（此處即跳過長度標識）

因為跳過了用于表示長度的 2 個位元組，所以此處直接讀取 HELLO, WORLD

lengthFieldOffset   = 2 (= the length of Header 1)
lengthFieldLength   = 3
lengthAdjustment    = 0
initialBytesToStrip = 0
  
BEFORE DECODE (17 bytes)                      AFTER DECODE (17 bytes)
+----------+----------+----------------+      +----------+----------+----------------+
| Header 1 |  Length  | Actual Content |----->| Header 1 |  Length  | Actual Content |
|  0xCAFE  | 0x00000C | "HELLO, WORLD" |      |  0xCAFE  | 0x00000C | "HELLO, WORLD" |
+----------+----------+----------------+      +----------+----------+----------------+

長度標識前面還有 2 個位元組的其他內容（0xCAFE），第三個位元組開始才是長度標識，長度表示長度為 3 個位元組 (0x00000C)

Header1 中有附加資訊，讀取長度標識時需要跳過這些附加資訊來獲取長度

lengthFieldOffset   = 0
lengthFieldLength   = 3
lengthAdjustment    = 2 (= the length of Header 1)
initialBytesToStrip = 0
  
BEFORE DECODE (17 bytes)                      AFTER DECODE (17 bytes)
+----------+----------+----------------+      +----------+----------+----------------+
|  Length  | Header 1 | Actual Content |----->|  Length  | Header 1 | Actual Content |
| 0x00000C |  0xCAFE  | "HELLO, WORLD" |      | 0x00000C |  0xCAFE  | "HELLO, WORLD" |
+----------+----------+----------------+      +----------+----------+----------------+

從 0 開始即為長度標識，長度標識長度為 3 個位元組，長度標識之后還有 2 個位元組的其他內容（0xCAFE）

長度標識 (0x00000C) 表示的是從其后 lengthAdjustment（2 個位元組）開始的資料的長度，即 HELLO, WORLD，不包括 0xCAFE

lengthFieldOffset   = 1 (= the length of HDR1)
lengthFieldLength   = 2
lengthAdjustment    = 1 (= the length of HDR2)
initialBytesToStrip = 3 (= the length of HDR1 + LEN)
  
BEFORE DECODE (16 bytes)                       AFTER DECODE (13 bytes)
+------+--------+------+----------------+      +------+----------------+
| HDR1 | Length | HDR2 | Actual Content |----->| HDR2 | Actual Content |
| 0xCA | 0x000C | 0xFE | "HELLO, WORLD" |      | 0xFE | "HELLO, WORLD" |
+------+--------+------+----------------+      +------+----------------+

長度標識前面有 1 個位元組的其他內容，后面也有 1 個位元組的其他內容，讀取時從長度標識之后 3 個位元組處開始讀取，即讀取 0xFE HELLO, WORLD

使用

通過 EmbeddedChannel 對 handler 進行測驗

public class EncoderStudy {
    public static void main(String[] args) {
        // 模擬服務器
        // 使用EmbeddedChannel測驗handler
        EmbeddedChannel channel = new EmbeddedChannel(
                // 資料最大長度為1KB，長度標識前后各有1個位元組的附加資訊，長度標識長度為4個位元組（int）
                new LengthFieldBasedFrameDecoder(1024, 1, 4, 1, 0),
                new LoggingHandler(LogLevel.DEBUG)
        );

        // 模擬客戶端，寫入資料
        ByteBuf buffer = ByteBufAllocator.DEFAULT.buffer();
        send(buffer, "Hello");
        channel.writeInbound(buffer);
        send(buffer, "World");
        channel.writeInbound(buffer);
    }

    private static void send(ByteBuf buf, String msg) {
        // 得到資料的長度
        int length = msg.length();
        byte[] bytes = msg.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        // 將資料資訊寫入buf
        // 寫入長度標識前的其他資訊
        buf.writeByte(0xCA);
        // 寫入資料長度標識
        buf.writeInt(length);
        // 寫入長度標識后的其他資訊
        buf.writeByte(0xFE);
        // 寫入具體的資料
        buf.writeBytes(bytes);
    }
}

運行結果

146  [main] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0xembedded, L:embedded - R:embedded] READ: 11B
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| ca 00 00 00 05 fe 48 65 6c 6c 6f                |......Hello     |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+

146  [main] DEBUG io.netty.handler.logging.LoggingHandler  - [id: 0xembedded, L:embedded - R:embedded] READ: 11B
         +-------------------------------------------------+
         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+
|00000000| ca 00 00 00 05 fe 57 6f 72 6c 64                |......World     |
+--------+-------------------------------------------------+----------------+

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    uj5u.com 2023-04-20 07:22:35 more

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