Netty(三) 什么是 TCP 拆、粘包？如何解决？

摘要：是一个面向字节流的协议，它是性质是流式的，所以它并没有分段。可基于分隔符解决。编解码的主要目的就是为了可以编码成字节流用于在网络中传输持久化存储。

记得前段时间我们生产上的一个网关出现了故障。

这个网关逻辑非常简单，就是接收客户端的请求然后解析报文最后发送短信。

但这个请求并不是常见的 HTTP ，而是利用 Netty 自定义的协议。

有个前提是：网关是需要读取一段完整的报文才能进行后面的逻辑。

问题是有天突然发现网关解析报文出错，查看了客户端的发送日志也没发现问题，最后通过日志发现收到了许多不完整的报文，有些还多了。

于是想会不会是 TCP 拆、粘包带来的问题，最后利用 Netty 自带的拆包工具解决了该问题。

这便有了此文。

问题虽然解决了，但还是得想想原因，为啥会这样？打破砂锅问到底才是一个靠谱的程序员。

这就得从 TCP 这个协议说起了。

TCP 是一个面向字节流的协议，它是性质是流式的，所以它并没有分段。就像水流一样，你没法知道什么时候开始，什么时候结束。

所以他会根据当前的套接字缓冲区的情况进行拆包或是粘包。

下图展示了一个 TCP 协议传输的过程：

发送端的字节流都会先传入缓冲区，再通过网络传入到接收端的缓冲区中，最终由接收端获取。

当我们发送两个完整包到接收端的时候：

正常情况会接收到两个完整的报文。

但也有以下的情况：

接收到的是一个报文，它是由发送的两个报文组成的，这样对于应用程序来说就很难处理了（这样称为粘包）。

还有可能出现上面这样的虽然收到了两个包，但是里面的内容却是互相包含，对于应用来说依然无法解析（拆包）。

对于这样的问题只能通过上层的应用来解决，常见的方式有：

在报文末尾增加换行符表明一条完整的消息，这样在接收端可以根据这个换行符来判断消息是否完整。

将消息分为消息头、消息体。可以在消息头中声明消息的长度，根据这个长度来获取报文（比如 808 协议）。

规定好报文长度，不足的空位补齐，取的时候按照长度截取即可。

以上的这些方式我们在 Netty 的 pipline 中里加入对应的解码器都可以手动实现。

但其实 Netty 已经帮我们做好了，完全可以开箱即用。

比如：

LineBasedFrameDecoder 可以基于换行符解决。

DelimiterBasedFrameDecoder 可基于分隔符解决。

FixedLengthFrameDecoder 可指定长度解决。

下面来模拟一下最简单的字符串传输。

还是在之前的

https://github.com/crossoverJie/netty-action

进行演示。

在 Netty 客户端中加了一个入口可以循环发送 100 条字符串报文到接收端：

    /**
     * 向服务端发消息 字符串
     * @param stringReqVO
     * @return
     */
    @ApiOperation("客户端发送消息，字符串")
    @RequestMapping(value = "sendStringMsg", method = RequestMethod.POST)
    @ResponseBody
    public BaseResponse sendStringMsg(@RequestBody StringReqVO stringReqVO){
        BaseResponse res = new BaseResponse();

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            heartbeatClient.sendStringMsg(stringReqVO.getMsg()) ;
        }

        // 利用 actuator 来自增
        counterService.increment(Constants.COUNTER_CLIENT_PUSH_COUNT);

        SendMsgResVO sendMsgResVO = new SendMsgResVO() ;
        sendMsgResVO.setMsg("OK") ;
        res.setCode(StatusEnum.SUCCESS.getCode()) ;
        res.setMessage(StatusEnum.SUCCESS.getMessage()) ;
        return res ;
    }
    
    
    
    /**
     * 发送消息字符串
     *
     * @param msg
     */
    public void sendStringMsg(String msg) {
        ByteBuf message = Unpooled.buffer(msg.getBytes().length) ;
        message.writeBytes(msg.getBytes()) ;
        ChannelFuture future = channel.writeAndFlush(message);
        future.addListener((ChannelFutureListener) channelFuture ->
                LOGGER.info("客户端手动发消息成功={}", msg));

    }

服务端直接打印即可：

    @Override
    protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, String msg) throws Exception {
        LOGGER.info("收到msg={}", msg);

    }

顺便提一下，这里加的有一个字符串的解码器：.addLast(new StringDecoder()) 其实就是把消息解析为字符串。

    @Override
    protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf msg, List