在使用 Netty 的过程中，你将会遇到需要解码器的基于分隔符和帧长度的协议。来看 Netty 所提供的用于处理这些场景的实现。
1 基于分隔符的协议
基于分隔符的（delimited）消息协议使用定义的字符来标记的消息或者消息段（通常被称为帧）的开头或者结尾。由RFC文档正式定义的许多协议（如SMTP、POP3、IMAP以及Telnet）都是这样的。
私有组织通常也有自己的专有格式。无论你使用什么样的协议，表11-5的解码器都能帮你定义可以提取由任意标记（token）序列分隔的帧的自定义解码器。
图 11-5 当帧由行尾序列\r\n（回车符+换行符）分隔时是如何被处理的：
代码11-8 展示如何使用 LineBasedFrameDecoder 处理图11-5：
package io.netty.example.cp11;
import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.channel.*;
import io.netty.handler.codec.LineBasedFrameDecoder;
/**
* 11.8 处理由行尾符分隔的帧
*/
public class LineBasedHandlerInitializer extends ChannelInitializer<Channel> {
@Override
protected void initChannel(Channel ch) throws Exception {
ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
// LineBasedFrameDecoder将提取的帧转发给下一个 ChannelInboundHandler
pipeline.addLast(new LineBasedFrameDecoder(64 * 1024));
// 添加 FrameHandler以接收帧
pipeline.addLast(new FrameHandler());
}
public static final class FrameHandler extends SimpleChannelInboundHandler<ByteBuf> {
// 传入了单个帧的内容
@Override
public void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf msg) throws Exception {
// Do something with the data extracted from the frame
}
}
}
若你正在使用除了行尾符之外的分隔符分隔的帧，那你可以类似方式使用 DelimiterBasedFrameDecoder，将特定分隔符序列指定到其构造函数即可。这些解码器是实现你自己的基于分隔符的协议的工具。作为示例，使用如下协议规范：
- 传入数据流是一系列的帧，每个帧都由换行符（\n）分隔
- 每个帧都由一系列的元素组成，每个元素都由单个空格字符分隔
- 一个帧的内容代表一个命令，定义为一个命令名称后跟着数目可变的参数
我们用于这个协议的自定义解码器将定义如下类：
- Cmd，将帧（命令）的内容存储在 ByteBuf，一个 ByteBuf 用于名称，另一个用于参数
- CmdDecoder，从被重写了的 decode() 中获取一行字符串，并从它的内容构建一个 Cmd 的实例
- CmdHandler，从 CmdDecoder 获取解码的 Cmd 对象，并对它做一些处理
- CmdHandlerInitializer，为了简便起见，把前面的这些类定义为专门的 ChannelInitializer 的嵌套类，其将会把这些 ChannelInboundHandler 安装到 ChannelPipeline
正如将在代码清单 11-9 中所能看到的那样，这个解码器的关键是扩展 LineBasedFrameDecoder
package io.netty.example.cp11;
import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.channel.*;
import io.netty.handler.codec.LineBasedFrameDecoder;
/**
* 11.9 使用 ChannelInitializer 安装解码器
*/
public class CmdHandlerInitializer extends ChannelInitializer<Channel> {
private static final byte SPACE = (byte) ' ';
@Override
protected void initChannel(Channel ch) throws Exception {
ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
// 添加 CmdDecoder 以提取Cmd 对象，并将它转发给下一ChannelInboundHandler
pipeline.addLast(new CmdDecoder(64 * 1024));
// 添加 CmdHandler 以接收和处理 Cmd 对象
pipeline.addLast(new CmdHandler());
}
// Cmd POJO
public static final class Cmd {
private final ByteBuf name;
private final ByteBuf args;
public Cmd(ByteBuf name, ByteBuf args) {
this.name = name;
this.args = args;
}
public ByteBuf name() {
return name;
}
public ByteBuf args() {
return args;
}
}
public static final class CmdDecoder extends LineBasedFrameDecoder {
public CmdDecoder(int maxLength) {
super(maxLength);
}
@Override
protected Object decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf buffer) throws Exception {
// 从 ByteBuf 中提取由行尾符序列分隔的帧
ByteBuf frame = (ByteBuf) super.decode(ctx, buffer);
// 如果输入中没有帧，则返回 null
if (frame == null) {
return null;
}
// 查找第一个空格字符的索引。前面是命令名称，接着是参数
int index = frame.indexOf(frame.readerIndex(), frame.writerIndex(), SPACE);
return new Cmd(frame.slice(frame.readerIndex(), index), frame.slice(index + 1, frame.writerIndex()));
}
}
public static final class CmdHandler extends SimpleChannelInboundHandler<Cmd> {
@Override
public void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, Cmd msg) throws Exception {
// 处理传经 ChannelPipeline 的 Cmd 对象
// Do something with the command
}
}
}
2 基于长度的协议
基于长度的协议通过将它的长度编码到帧的头部来定义帧，而不是使用特殊的分隔符来标记它的结束（固定帧大小的协议，无需将帧长度编码到头部）。
表 11-6 列出Netty提供的用于处理这种类型的协议的两种解码器：
图 11-6 展示了 FixedLengthFrameDecoder 的功能，其在构造时已经指定了帧长度为 8 字节：
你将经常会遇到被编码到消息头部的帧大小不是固定值的协议。为了处理这种变长帧，可使用 LengthFieldBasedFrameDecoder，它将从头部字段确定帧长，然后从数据流中提取指定的字节数。
图11-7，长度字段在帧中的偏移量为0，且长度为2字节：
LengthFieldBasedFrameDecoder 提供几个构造器支持各种头部配置。代码11-10展示如何使用其 3 个构造参数分别为 maxFrameLength、lengthFieldOffset 和 lengthFieldLength 的构造函数。在这个场景中，帧的长度被编码到帧起始的前8字节。
package io.netty.example.cp11;
import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.channel.*;
import io.netty.handler.codec.LengthFieldBasedFrameDecoder;
/**
* Listing 11.10 使用 LengthFieldBasedFrameDecoder 解码器基于长度的协议
*/
public class LengthBasedInitializer extends ChannelInitializer<Channel> {
@Override
protected void initChannel(Channel ch) throws Exception {
ChannelPipeline pipeline = ch.pipeline();
// 使用 LengthFieldBasedFrameDecoder 解码将帧长度编码到帧起始的前 8 个字节中的消息
pipeline.addLast(new LengthFieldBasedFrameDecoder(64 * 1024, 0, 8));
// 添加 FrameHandler 以处理每个帧
pipeline.addLast(new FrameHandler());
}
public static final class FrameHandler extends SimpleChannelInboundHandler<ByteBuf> {
@Override
public void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf msg) throws Exception {
// 处理帧的数据
}
}
}
看到Netty 提供的用于支持那些通过指定协议帧的分隔符或长度（固定或可变的）以定义字节流的结构的协议的编解码器。你会发现这些编解码器的许多用途，因为许多常见协议都落到这些分类中。(11-4)-解码基于分隔符的协议和基于长度的协议