物联网基于netty理解粘包/拆包

简述

TCP 是流式协议，数据像水流一样到达。发送方连续发送多条消息时，接收方可能发生

粘包：多条消息合并成一条收到
拆包：一条消息被拆成多次收到
例如客户端发送 "Hello" 和 "Netty"，服务器可能收到 "HelloNetty" 或 "Hel"+"loNetty"。
仅用 StringDecoder 无法还原原始消息边界

源码

netty-sample-00[https://gitee.com/kcnf-webrtc/iot-sample/tree/master/netty/netty-sample-00]

LengthFieldBasedFrameDecoder

核心参数（本例使用）

maxFrameLength：最大帧长度（防攻击）
lengthFieldOffset：长度字段偏移量（0，从开头）
lengthFieldLength：长度字段字节数（4，int 类型）
lengthAdjustment：长度字段补偿值（0）
initialBytesToStrip：剥离字节数（4，去掉长度字段，只保留数据）

粘包/拆包代码

server 端

package com.jysemel.iot;

import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap;
import io.netty.channel.*;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.LengthFieldBasedFrameDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class EchoServerWithFrameDecoder {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(1);
        EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
        try {
            ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
            bootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
                    .channel(NioServerSocketChannel.class)
                    .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel ch) {
                            ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
                            // ----- 关键点：解决粘包/拆包 -----
                            // 1. 长度字段解码器：最大帧长1024，长度字段从偏移0开始占4字节，不调整，剥离4字节长度字段
                            pipeline.addLast(new LengthFieldBasedFrameDecoder(1024, 0, 4, 0, 4));
                            // 2. 将帧内容（字节）转为字符串
                            pipeline.addLast(new StringDecoder(StandardCharsets.UTF_8));
                            // 3. 出站编码（服务器向客户端写字符串时转为字节）
                            pipeline.addLast(new StringEncoder(StandardCharsets.UTF_8));
                            // 4. 业务处理器
                            pipeline.addLast(new EchoServerHandler());
                        }
                    });
            ChannelFuture future = bootstrap.bind(8182).sync();
            System.out.println("EchoServerWithFrameDecoder 启动，端口 8182");
            future.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            bossGroup.shutdownGracefully();
            workerGroup.shutdownGracefully();
        }
    }
}

client 端

package com.jysemel.iot;

import io.netty.bootstrap.Bootstrap;
import io.netty.channel.ChannelFuture;
import io.netty.channel.ChannelInitializer;
import io.netty.channel.ChannelPipeline;
import io.netty.channel.EventLoopGroup;
import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup;
import io.netty.channel.socket.SocketChannel;
import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel;
import io.netty.handler.codec.LengthFieldPrepender;
import io.netty.handler.codec.string.StringDecoder;
import io.netty.handler.codec.string.StringEncoder;

import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class EchoClientWithFrameDecoder {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
        try {
            Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
            bootstrap.group(group)
                    .channel(NioSocketChannel.class)
                    .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
                        @Override
                        protected void initChannel(SocketChannel ch) {
                            ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
                            // ----- 关键点：发送消息时自动添加4字节长度前缀 -----
                            pipeline.addLast(new LengthFieldPrepender(4));
                            pipeline.addLast(new StringEncoder(StandardCharsets.UTF_8));
                            pipeline.addLast(new StringDecoder(StandardCharsets.UTF_8));
                            pipeline.addLast(new EchoClientHandler());
                        }
                    });
            ChannelFuture future = bootstrap.connect("127.0.0.1", 8182).sync();
            future.channel().closeFuture().sync();
        } finally {
            group.shutdownGracefully();
        }
    }
}

运行与验证

服务端收到: 消息_1
服务端收到: 消息_2
服务端收到: 消息_3
服务端收到: 消息_4
服务端收到: 消息_5

总结

组件	作用
LengthFieldBasedFrameDecoder	入站解码器，根据长度字段从 TCP 流中截取出一个个完整的数据帧，解决粘包/拆包。
LengthFieldPrepender	出站编码器，在消息前添加长度字段（通常与解码器参数对应）。
StringDecoder	将帧内的字节数组转为字符串（需保证帧内是完整的 UTF-8 字节）。