Java自定义协议报文封装 添加Crc32校验的实例

对于Java自定义协议报文的封装和添加CRC32校验，可以分为以下几个步骤：

1. 定义协议报文格式
   首先需要定义自己的协议报文格式和基本数据类型的编码方式，例如定长报文、分隔符报文或者自适应长度报文。同时也需要考虑各种数据类型的编解码方式，如整数的大小端存储方式、浮点数的IEEE754格式等。

2. 封装协议报文
   根据定义的协议报文格式，封装需要发送的数据到报文中，并指定报文头部信息、长度信息等，以便接收方能正确地解析和处理报文。

例如，假设我们定义了一个报文格式如下：

报文头	报文内容长度	校验位	报文数据
4字节	4字节	4字节	N字节

那么封装协议报文的代码可以如下：

public void send(Packet packet) throws IOException {
    byte[] data = packet.getData();
    int len = data.length;
    byte[] header = intToByteArray(packet.getHeader());
    byte[] lenBytes = intToByteArray(len);
    byte[] crcBytes = intToByteArray(calculateCrc32(data));
    byte[] packetBytes = new byte[header.length + lenBytes.length + crcBytes.length + len];
    System.arraycopy(header, 0, packetBytes, 0, header.length);
    System.arraycopy(lenBytes, 0, packetBytes, header.length, lenBytes.length);
    System.arraycopy(crcBytes, 0, packetBytes, header.length + lenBytes.length, crcBytes.length);
    System.arraycopy(data, 0, packetBytes, header.length + lenBytes.length + crcBytes.length, len);
    outputStream.write(packetBytes);
}

其中，Packet是我们自定义的数据类，包含报文的头部信息和报文数据；calculateCrc32方法是我们自定义的计算CRC32的方法。此处使用System.arraycopy方法进行内存复制，避免频繁开辟内存空间。

1. 添加CRC32校验
   为了保证数据的完整性和正确性，需要在报文中添加CRC32校验位。一般使用Java自带的CRC32类进行计算，也可以引入第三方库来简化计算流程。

例如，计算CRC32并将结果添加到报文中的代码如下：

public int calculateCrc32(byte[] data) {
    CRC32 crc = new CRC32();
    crc.update(data);
    return (int)crc.getValue();
}

1. 解析和处理协议报文
   接收方按照协议报文格式进行解析和处理。例如，解析一个包含报文头、报文长度、报文数据和校验位的报文代码如下：

public Packet readPacket() throws IOException {
    byte[] header = new byte[4];
    inputStream.readFully(header);
    int headerInt = byteArrayToInt(header);
    byte[] lenBytes = new byte[4];
    inputStream.readFully(lenBytes);
    int len = byteArrayToInt(lenBytes);
    byte[] data = new byte[len];
    inputStream.readFully(data);
    byte[] crcBytes = new byte[4];
    inputStream.readFully(crcBytes);
    int crc = byteArrayToInt(crcBytes);
    if (crc != calculateCrc32(data)) {
        throw new IOException("CRC32 check failed!");
    }
    return new Packet(headerInt, data);
}

其中，inputStream是输入流，用于读取数据；byteArrayToInt方法是我们自定义的将字节数组转换为整数的方法；Packet包含报文的头部和报文数据。

示例说明：
假如要通过自定义的协议报文格式传递字符串类型的数据，封装和添加CRC32校验位的示例代码可以如下：

String message = "Hello, world!";
byte[] messageBytes = message.getBytes("UTF-8");
Packet packet = new Packet(0x12345678, messageBytes);
send(packet);

这个示例使用UTF-8编码将字符串转换为字节数组，然后封装到Packet对象中，并通过send方法发送给目标主机。

接收方可以使用类似以下代码读取报文，然后将字节数组转换为字符串：

Packet packet = readPacket();
String message = new String(packet.getData(), "UTF-8");

另外一个示例是传递一个包含多个字段的结构体，假设结构体包含一个整数类型的字段和一个字符串类型的字段，代码可以如下：

public class Person {
    private int age;
    private String name;
    // getter and setter are omitted for brevity
}

Person person = new Person();
person.setAge(30);
person.setName("Tom");
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(12);
buffer.putInt(person.getAge());
buffer.put(person.getName().getBytes("UTF-8"));
Packet packet = new Packet(0x12345678, buffer.array());
send(packet);

这个示例使用ByteBuffer将整数和字符串类型的数据转换成字节数组，然后封装到Packet对象中，并通过send方法发送给目标主机。接收方可以使用类似以下代码读取报文，然后解析字节数组转换成Person对象：

Packet packet = readPacket();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(packet.getData());
Person person = new Person();
person.setAge(buffer.getInt());
byte[] nameBytes = new byte[buffer.remaining()];
buffer.get(nameBytes);
person.setName(new String(nameBytes, "UTF-8"));