发表更新分布式 / Netty11 分钟读完 (大约1638个字)

Netty高级进阶之Netty编解码器

netty 高级

Netty 编解码器

Java 的编解码

  1. 编码（Encode）称为序列化，它将对象序列为字节数组，用于网络传输、数据持久化或者其他用途。

  2. 解码（Decode）称为反序列化，它将从网络、磁盘等读取的字节数组还原成原始对象（通常是原始对象），以方便后面的业务逻辑操作。

    ​image-20220423190741342​

    Java 序列化只需要实现 java.io.Serializable​ 接口并生成序列化 ID，这个类能够通过 java.io.ObjectInput​ 和 java.io.ObjectOutput​ 序列化和反序列化。

    Java 序列化目的：1.网络传输。 2. 对象初始化。

    Java 序列化缺点：1. 无法跨语言。 2. 序列化后码流太大。3. 序列化性能太低。

    Java 序列化仅仅是 Java 编解码技术的一种，由于它的缺陷，衍生出了很多编解码框架，这些框架可以实现信息的搞笑序列化。

Netty 编解码器

概念

网络应用需要实现某种编解码器，将原始字节数据与自定义消息之间进行转换。

网络中是以字节码的形式进行传输的，服务器编码数据之后发送到客户端，客户端需要对数据进行解码。

对 Netty 来说，编解码器分为两部分：编码器和解码器。

Netty 的编解码器实现了 ChannelHandlerAdaptor​ ，他是一种特殊的 ChannelHandler​ ，依赖于 ChannelPipline​，可以将多个编解码器连接在一起，实现复杂的转换逻辑。

Nertty 的编解码

解码器：负责处理入站 InboundHandler 数据从一种格式到另一种格式。

编码器：负责处理出站 OuboundHandler 数据

解码器（Decoder）

解码器负责入站数据，解码器处理入站数据是 ChannelInboundHandler 的实现。需要将解码器放在 ChannelPipline 中。

对于解码器，Netty 中提供了抽象基类 ByteToMessageDecoder​ 和 MessageToMessageDecoder​。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
classDiagram
direction BT
class ChannelHandler {
<<Interface>>

}
class ChannelHandlerAdapter
class ChannelInboundHandler {
<<Interface>>

}
class ChannelInboundHandlerAdapter
class MessageToMessageDecoder~I~
class HttpServerCodec
class ByteToMessageDecoder
class ReplayingDecoder~S~
class StringDecoder

ChannelHandlerAdapter  ..>  ChannelHandler 
ChannelInboundHandler  -->  ChannelHandler 
ChannelInboundHandlerAdapter  -->  ChannelHandlerAdapter 
ChannelInboundHandlerAdapter  ..>  ChannelInboundHandler 

MessageToMessageDecoder~I~  -->  ChannelInboundHandlerAdapter 
HttpServerCodec  ..>  ChannelHandler 
HttpServerCodec  -->  ChannelInboundHandlerAdapter 
ByteToMessageDecoder  -->  ChannelInboundHandlerAdapter 
StringDecoder  -->  MessageToMessageDecoder~I~ 
ReplayingDecoder~S~  -->  ByteToMessageDecoder

如果图片无法显示，请看这里

​image-20220425200951629​

  • 抽象解码器

    • ByteToMessageDecoder：用于将字节转为消息，需要检测缓冲区是否有足够的字节

    • ReplayingDecoder：继承自 ByteToMessageDecoder，不需要检测缓冲区是否有足够的字节，但是 ReplayingDecoder 的速度略慢于 ByteToMessageDecoder，而且并不是所有的 ByteBuf 都支持。

      项目复杂度高用 ReplayingDecoder，否则使用 ByteToMessageDecoder。

    • MessageToMessageDecoder：从一种消息解码为另一种消息，例如 POJO 到 POJO

  • 核心方法

    1
    decode(ChannelhandlerContext ctx, ByteBuf msg, List<Object> out)

  • 代码实现

    解码器：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    /**
     * 消息解码器
     *
     * @name: MessageDecoder
     * @author: terwer
     * @date: 2022-04-26 21:03
     **/
    public class MessageDecoder extends MessageToMessageDecoder {
        @Override
        protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, List out) throws Exception {
            System.out.println("正在进行消息解码");
            ByteBuf byteBuf = (ByteBuf)msg;
            // 传递到下一个handler
            out.add(byteBuf.toString(CharsetUtil.UTF_8));
        }
    }

    通道方法实现：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
        /**
         * 通道读取事件
         *
         * @param ctx
         * @param msg
         * @throws Exception
         */
        @Override
        public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
    //        ByteBuf byteBuf = (ByteBuf) msg;
    //        System.out.println("客户端发过来的消息：" + byteBuf.toString(CharsetUtil.UTF_8));
            System.out.println("客户端发过来的消息：" + msg);
        }

    启动类：

    1
    2
    3
    4
    // 添加解码器，要放在自定义解码器之前
    ch.pipeline().addLast("MessageDecoder", new MessageDecoder());
    // 8. 向pipeline中添加自定义业务处理handler
    ch.pipeline().addLast(new NettyServerHandler());

实现效果：

​image-20220426211349610​

编码器（Encoder）

与解码器对应，Netty 也提供了对应的编码器 MessageToByteEncoder 和 MessageToMessageEncoder，它们都实现了 ChannelOutboundHandler。

继承关系如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
classDiagram
direction BT
class ChannelHandler {
<<Interface>>

}
class ChannelHandlerAdapter
class ChannelOutboundHandler {
<<Interface>>

}
class ChannelOutboundHandlerAdapter
class MessageToByteEncoder~I~
class MessageToMessageEncoder~I~

ChannelHandlerAdapter  ..>  ChannelHandler 
ChannelOutboundHandler  -->  ChannelHandler 
ChannelOutboundHandlerAdapter  -->  ChannelHandlerAdapter 
ChannelOutboundHandlerAdapter  ..>  ChannelOutboundHandler 
MessageToByteEncoder~I~  -->  ChannelOutboundHandlerAdapter 
MessageToMessageEncoder~I~  -->  ChannelOutboundHandlerAdapter

如果图片无法显示，请看这里

​image-20220426211958116​

  • 抽象编码器

    • MessageToByteEncoder：将消息转化为字节
    • MessageToMessageEncoder：用于从一种消息编码为另外一种消息，例如从 POJO 到 POJO

  • 核心方法

    1
    encode(ChannelhandlerContext ctx, String msg, List<Object> out)

  • 代码实现

    编码器：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
    12
    13
    14
    15
    16
    /**
     * 消息编码器
     *
     * @name: MessageEncoder
     * @author: terwer
     * @date: 2022-04-26 21:28
     **/
    public class MessageEncoder extends MessageToMessageEncoder {

        @Override
        protected void encode(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, List out) throws Exception {
            System.out.println("消息正在编码");
            String str = (String) msg;
            out.add(Unpooled.copiedBuffer(str, CharsetUtil.UTF_8));
        }
    }

    通道写入方法：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
    11
        /**
         * 通道读取完成事件
         *
         * @param ctx
         * @throws Exception
         */
        @Override
        public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
    //        ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("你好，我是Netty服务端。", CharsetUtil.UTF_8));
            ctx.writeAndFlush("你好，我是Netty服务端。");
        }

    启动类：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    // 添加解码器，要放在自定义解码器之前
    ch.pipeline().addLast("MessageDecoder", new MessageDecoder());
    // 添加编码器
    ch.pipeline().addLast("MessageEncoder",new MessageEncoder());
    // 8. 向pipeline中添加自定义业务处理handler
    ch.pipeline().addLast(new NettyServerHandler());

    实现效果：

    ​image-20220426223922272​

编码解码器（Codec）

编码解码器：同时具备编码和解码功能。

特点是同时实现了 ChannelInboundHandler 和 ChannelOutboundHandler 接口，在输入和输出时都能进行处理。

继承关系如下：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
classDiagram
direction BT
class ByteToMessageCodec~I~
class ChannelDuplexHandler
class ChannelHandler {
<<Interface>>

}
class ChannelHandlerAdapter
class ChannelInboundHandler {
<<Interface>>

}
class ChannelInboundHandlerAdapter
class ChannelOutboundHandler {
<<Interface>>

}
class MessageToMessageCodec~INBOUND_IN, OUTBOUND_IN~

ByteToMessageCodec~I~  -->  ChannelDuplexHandler 
ChannelDuplexHandler  -->  ChannelInboundHandlerAdapter 
ChannelDuplexHandler  ..>  ChannelOutboundHandler 
ChannelHandlerAdapter  ..>  ChannelHandler 
ChannelInboundHandler  -->  ChannelHandler 
ChannelInboundHandlerAdapter  -->  ChannelHandlerAdapter 
ChannelInboundHandlerAdapter  ..>  ChannelInboundHandler 
ChannelOutboundHandler  -->  ChannelHandler 
MessageToMessageCodec~INBOUND_IN, OUTBOUND_IN~  -->  ChannelDuplexHandler

如果图片无法查看，请看这里

​image-20220427013952540​

Netty 提供了一个 ChannelDuplexHandler 适配器类，他是编码和解码器的抽象基类，ByteToMessageCodec 和 MessageToMessageCodec 都继承自此基类。

  • 代码实现

编解码器：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
/**
 * 编解码器
 *
 * @name: MessageCodec
 * @author: terwer
 * @date: 2022-04-27 01:58
 **/
public class MessageCodec extends MessageToMessageCodec {

    /**
     * 编码
     * @param ctx
     * @param msg
     * @param out
     * @throws Exception
     */
    @Override
    protected void encode(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, List out) throws Exception {
        System.out.println("消息正在编码，使用编解码器");
        String str = (String) msg;
        out.add(Unpooled.copiedBuffer(str, CharsetUtil.UTF_8));
    }

    /**
     *
     * @param ctx
     * @param msg
     * @param out
     * @throws Exception
     */
    @Override
    protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, List out) throws Exception {
        System.out.println("正在进行消息解码，使用编解码器");
        ByteBuf byteBuf = (ByteBuf)msg;
        // 传递到下一个handler
        out.add(byteBuf.toString(CharsetUtil.UTF_8));
    }
}

启动类：

1
2
3
4
5
6
7
8
// // 添加解码器，要放在自定义解码器之前
// ch.pipeline().addLast("MessageDecoder", new MessageDecoder());
// // 添加编码器
// ch.pipeline().addLast("MessageEncoder",new MessageEncoder());
// 添加编解码器
ch.pipeline().addLast("MessageCodec", new MessageCodec());
// 8. 向pipeline中添加自定义业务处理handler
ch.pipeline().addLast(new NettyServerHandler());

运行效果：

​image-20220427020348463​

Netty高级进阶之Netty编解码器

https://hexo.terwer.space/post/netty-codec.html

作者

Terwer

发布于

2022-04-21

更新于

2023-08-27

许可协议

#

喜欢这篇文章？打赏一下作者吧

评论

目录

最新文章

×