netty传输java bean对象

huan1993

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netty netty传输对象

在上一篇博客(netty入门实现简单的echo程序)中，我们知道了如何使用netty发送一个简单的消息，但是这远远是不够的。在这篇博客中，我们来使用netty发送一个java bean对象的消息，但是要发送对象类型的消息，必然要将java对象进行序列化，在java中序列化框架有很多中，此处我们使用protostuff来进行序列化，不了解protostuff的可以先看一下这篇博客(protostuff序列化)了解一下简单的用法。

需求：

客户端在连接上服务器端时，向服务器发送100个Person对象。

服务器端接收到消息后在控制台上打印即可。

消息发送的协议：4个字节的长度(长度是后面对象的长度，不包含自身的4个字节)，后面是实际的要发送的数据

实现思路：

一、服务器端：

1、服务器端先用LengthFieldBasedFrameDecoder进行解码，获取到一个完整的ByteBuf消息

2、然后编写ProtostuffDecoder解码器将上一步解码出来的消息，转换成一个Person对象

3、编写ProtoStuffServerHandler类用于将上一步解码出来的Person对象输出出来

二、客户端

1、编写ProtostuffClientHandler类用于向服务器端发送Person对象

2、编写ProtostuffEncoder来进行将Person对象转换成字节数组

3、借助netty的LengthFieldPrepender来向上一步的字节数组前增加4个字节的消息长度

半包的处理主要是借助netty提交的LengthFieldBasedFrameDecoder来进行处理

注意：

new LengthFieldPrepender(4) ==> 会在发送的数据前增加4个字节表示消息的长度

new LengthFieldBasedFrameDecoder(10240, 0, 4, 0, 4) ==> 10240表示如果此次读取的字节长度比这个大说明可能是别人伪造socket攻击，将会抛出异常，第一个4表示读取四个字节表示此次消息的长度，后面一个4表示丢弃四个字节，然后读取业务数据。

实现步骤：

一、引入maven依赖

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
	<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
	<groupId>com.huan.netty</groupId>
	<artifactId>netty-study</artifactId>
	<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
	<packaging>jar</packaging>
	<name>netty-study</name>
	<url>http://maven.apache.org</url>
	<properties>
		<project.build.sourceEncoding>UTF-8</project.build.sourceEncoding>
	</properties>
	<dependencies>
		<dependency>
			<groupId>junit</groupId>
			<artifactId>junit</artifactId>
			<version>4.10</version>
			<scope>test</scope>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>io.netty</groupId>
			<artifactId>netty-all</artifactId>
			<version>4.1.6.Final</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.projectlombok</groupId>
			<artifactId>lombok</artifactId>
			<version>1.16.18</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>org.slf4j</groupId>
			<artifactId>slf4j-api</artifactId>
			<version>1.7.25</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>ch.qos.logback</groupId>
			<artifactId>logback-classic</artifactId>
			<version>1.1.7</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>ch.qos.logback</groupId>
			<artifactId>logback-core</artifactId>
			<version>1.1.7</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>ch.qos.logback</groupId>
			<artifactId>logback-access</artifactId>
			<version>1.1.7</version>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>io.protostuff</groupId>
			<artifactId>protostuff-api</artifactId>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>io.protostuff</groupId>
			<artifactId>protostuff-core</artifactId>
		</dependency>
		<dependency>
			<groupId>io.protostuff</groupId>
			<artifactId>protostuff-runtime</artifactId>
		</dependency>
	</dependencies>
	<dependencyManagement>
		<dependencies>
			<dependency>
				<groupId>io.protostuff</groupId>
				<artifactId>protostuff-bom</artifactId>
				<version>1.4.4</version>
				<type>pom</type>
				<scope>import</scope>
			</dependency>
		</dependencies>
	</dependencyManagement>
</project>

二、编写实体类Person(客户端将会发送这个对象，服务器端接收这个对象)

@Data
@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class Person {
	private int id;
	private String name;
}

三、编写ProtostuffDecoder用将ByteBuf中的数据转换成Person对象

public class ProtostuffDecoder extends ByteToMessageDecoder {
	@Override
	protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List<Object> out) throws Exception {
		Schema<Person> schema = RuntimeSchema.getSchema(Person.class);
		Person person = schema.newMessage();
		byte[] array = new byte[in.readableBytes()];
		in.readBytes(array);
		ProtobufIOUtil.mergeFrom(array, person, schema);
		out.add(person);
	}
}

四、编写ProtoStuffServerHandler用于将接收到的数据输出到控制台

@Slf4j
public class ProtoStuffServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
	private int counter = 0;

	/**
	 * 接收到数据的时候调用
	 */
	@Override
	public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
		Person person = (Person) msg;
		log.info("当前是第[{}]次获取到客户端发送过来的person对象[{}].", ++counter, person);
	}

	/** 当发生了异常时，次方法调用 */
	@Override
	public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
		log.error("error:", cause);
		ctx.close();
	}
}

五、编写netty的服务端，用于启动netty的服务

@Slf4j
public class NettyServer {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		EventLoopGroup boss = new NioEventLoopGroup(1);
		EventLoopGroup worker = new NioEventLoopGroup();
		ServerBootstrap bootstrap = new ServerBootstrap();
		bootstrap.group(boss, worker)//
				.channel(NioServerSocketChannel.class)// 对应的是ServerSocketChannel类
				.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)//
				.handler(new LoggingHandler(LogLevel.TRACE))//
				.childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
					@Override
					protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
						ch.pipeline().addLast(new LengthFieldBasedFrameDecoder(10240, 0, 4, 0, 4));
						ch.pipeline().addLast(new ProtostuffDecoder());
						ch.pipeline().addLast(new ProtoStuffServerHandler());
					}
				});
		ChannelFuture future = bootstrap.bind(9090).sync();
		log.info("server start in port:[{}]", 9090);
		future.channel().closeFuture().sync();
		boss.shutdownGracefully();
		worker.shutdownGracefully();
	}
}

此处需要注意解码器的顺序：

必须要先是LengthFieldBasedFrameDecoder,然后是ProtostuffDecoder，在是ProtoStuffServerHandler

六、编写客户端的handler处理器，用于向服务器端发送Person对象

@Slf4j
public class ProtostuffClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
	/**
	 * 客户端和服务器端TCP链路建立成功后，此方法被调用
	 */
	@Override
	public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
		Person person;
		for (int i = 0; i < 100; i++) {
			person = new Person();
			person.setId(i);
			person.setName("张三" + i);
			ctx.writeAndFlush(person);
		}
	}

	/**
	 * 发生异常时调用
	 */
	@Override
	public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {
		log.error("client error:", cause);
		ctx.close();
	}
}

七、编写ProtostuffEncoder编码器，用于将Person对象编码成字节数组

public class ProtostuffEncoder extends MessageToByteEncoder<Person> {

	@Override
	protected void encode(ChannelHandlerContext ctx, Person msg, ByteBuf out) throws Exception {
		LinkedBuffer buffer = LinkedBuffer.allocate(1024);
		Schema<Person> schema = RuntimeSchema.getSchema(Person.class);
		byte[] array = ProtobufIOUtil.toByteArray(msg, schema, buffer);
		out.writeBytes(array);
	}

}

八、编写客户端

@Slf4j
public class NettyClient {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();
		Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
		bootstrap.group(group)//
				.channel(NioSocketChannel.class)//
				.option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true)//
				.handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {
					@Override
					protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
						ch.pipeline().addLast(new LengthFieldPrepender(4));
						ch.pipeline().addLast(new ProtostuffEncoder());
						ch.pipeline().addLast(new ProtostuffClientHandler());
					}
				});
		ChannelFuture future = bootstrap.connect("127.0.0.1", 9090).sync();
		log.info("client connect server.");
		future.channel().closeFuture().sync();
		group.shutdownGracefully();
	}
}

注意：此处也需要注意initChannel方法中的编码器加入的顺序

ProtostuffEncoder->将Person对象转换成字节数组

LengthFieldPrepender->在上一步的字节数组前加入4个字节的长度

九、启动服务器端和客户端进行测试