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基于Protostuff实现的Netty编解码器

时间: 2019-02-01阅读: 1113标签: netty

在设计netty的编解码器过程中,有许多组件可以选择,这里由于咱对Protostuff比较熟悉,所以就用这个组件了。由于数据要在网络上传输,所以在发送方需要将类对象转换成二进制,接收方接收到数据后,需要将二进制转换成类对象,由于这个操作在之前的文章中有讲解过:网络传输数据序列化工具Protostuff,所以可以翻看我之前的文章来查看具体的实践方法:

public class SerializeUtil {

    private static class SerializeData{
        private Object target;
    }

    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static byte[] serialize(Object object) {
        SerializeData serializeData = new SerializeData();
        serializeData.target = object;
        Class<SerializeData> serializeDataClass = (Class<SerializeData>) serializeData.getClass();
        LinkedBuffer linkedBuffer = LinkedBuffer.allocate(1024 * 4);
        try {
            Schema<SerializeData> schema = RuntimeSchema.getSchema(serializeDataClass);
            return ProtostuffIOUtil.toByteArray(serializeData, schema, linkedBuffer);
        } catch (Exception e) {
            throw new IllegalStateException(e.getMessage(), e);
        } finally {
            linkedBuffer.clear();
        }
    }

    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <T> T deserialize(byte[] data, Class<T> clazz) {
        try {
            Schema<SerializeData> schema = RuntimeSchema.getSchema(SerializeData.class);
            SerializeData serializeData = schema.newMessage();
            ProtostuffIOUtil.mergeFrom(data, serializeData, schema);
            return (T) serializeData.target;
        } catch (Exception e) {
            throw new IllegalStateException(e.getMessage(), e);
        }
    }
}

但是,上面只是普通的操作Util,如何让数据能够在netty上进行传输呢?

在netty中,如果想发送数据出去,那么需要将数据转换成二进制,然后通过网络传送出去,他提供了MessageToByteEncoder的操作类,用户需要继承此类,然后实现encode方法就可以了。来看看我们如何将我们写好的SerializeUtil操作类集成进去:

public class NettyMessageEncoder extends MessageToByteEncoder<NettyMessage> {

    @Override
    protected void encode(ChannelHandlerContext ctx, NettyMessage msg, ByteBuf out) throws Exception {
        out.writeBytes(SerializeUtil.serialize(msg));
    }
}

如上代码所示,我们就准备好了一个基于Protostuff组件实现的编码类了。编码后的数据,被添加到ByteBuf缓冲区后,被发送出去。

那么如何来实现解码器呢?

public class NettyMessageDecoder extends LengthFieldBasedFrameDecoder{

    public NettyMessageDecoder(int maxFrameLength, int lengthFieldOffset, int lengthFieldLength) {
        super(maxFrameLength, lengthFieldOffset, lengthFieldLength);
    }

    @Override
    public  Object decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in) throws Exception {
        try {
            byte[] dstBytes = new byte[in.readableBytes()];
            //in.getBytes(in.readerIndex(), dstBytes);
            //切记这里一定要用readBytes,不能用getBytes,否则会导致readIndex不能向后移动,从而导致netty did not read anything but decoded a message.错误
            in.readBytes(dstBytes,0,in.readableBytes());
            NettyMessage nettyMessage = SerializeUtil.deserialize(dstBytes, NettyMessage.class);
            return nettyMessage;
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("exception when decoding: " + e);
            return null;
        }
    }
}

如上代码所示。一般情况下,需要继承netty中的ByteToMessageDecoder操作类来实现,但是考虑到这样的话需要用户自己来处理粘包拆包问题,比较麻烦,所以我们就继承自netty中为我们准备好的LengthFieldBasedFrameDecoder来进行,由于此decoder具有处理粘包拆包的功能,而且其继承自ByteToMessageDecoder类,所以就省去了我们处理粘包拆包的逻辑。

需要注意的是,在进行解码的过程中,我们首先需要从缓冲区读取数据到byte数组中,然后需要将readerIndex标记往后移动,如果读完后不移动的话,会报netty did not read anything but decoded a message的错误,而且这个错误在你运行的时候并不会抛出来,非常隐蔽,要不是细细的调试客户端,根本不能发觉此错误的存在。

所以从上面代码可以看出,ByteBuf.getBytes,只是单纯的读取缓存区数据,并不会将readerIndex后移。但是ByteBuf.readBytes则会将readerIndex后移。这点必须重视。

最后,我们将这两个实现类放到handler执行容器中即可。

   channel.pipeline().addLast("nettyMessageDecoder", new NettyMessageDecoder(1024 * 1024, 4, 4));
   channel.pipeline().addLast("nettyMessageEncoder", new NettyMessageEncoder());
   channel.pipeline().addLast("readTimeoutHandler", new ReadTimeoutHandler(50));
   channel.pipeline().addLast("loginAuthResponseHandler", new LoginAuthResponseHandler());
   channel.pipeline().addLast("heartBeatHandler", new HeartBeatResponseHandler());

最后启动服务,我们就可以看到我们的编解码器正常跑起来了:

Login is ok: Netty Message [header=Header [crcCode=-1410399999,length=0,sessionId=0,type=4,priority=0,attachment={}]]
Client send heart beat message to server : ----> Netty Message [header=Header [crcCode=-1410399999,length=0,sessionId=1344,type=5,priority=0,attachment={}]]
Client receive server heartbeat message : ---> Netty Message [header=Header [crcCode=-1410399999,length=0,sessionId=0,type=6,priority=0,attachment={}]]


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