详解netty中的frame解码器

下面是详解netty中的frame解码器的攻略：

1. 前言

Netty是一款高性能、可扩展性强、可维护性好的Java 网络编程框架。其中，数据包的传输是网络编程中的重要环节。在数据包传输过程中，需要对数据包进行解码操作，将二进制流转化为对应的Java对象。

Netty中基于框架机制实现了多个解码器，其中frame解码器是Netty中比较常用的解码器之一。本篇攻略将详细讲解Netty中的frame解码器的使用方法。

2. frame解码器简介

frame解码器是一种用于从数据流中提取帧信息的ChannelInboundHandler，其中帧是指数据流中的一个有限序列。frame解码器把输入的二进制数据流抽象成一个个帧，然后将帧传递给后续的处理器进行处理。

在实际应用中，很多数据流形式都比较简单，因此不需要使用frame解码器；然而在某些应用场景中，数据流中包含了很多复杂的消息头、消息体，非常适合使用frame解码器来将数据流转化为可处理的帧。

3. frame解码器使用

3.1. 编写frame解码器

在Netty中，我们只需要继承ByteToMessageDecoder，并且实现decode()方法即可编写自己的frame解码器。

如下是示例代码：

public class CustomFrameDecoder extends ByteToMessageDecoder {
    private static final int FRAME_MAX_LENGTH = 65535;

    @Override
    protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List<Object> out) throws Exception {
        if (in.readableBytes() < 4) {
            return;
        }

        in.markReaderIndex();

        int frameLength = in.readInt();
        if (frameLength <= 0 || frameLength > FRAME_MAX_LENGTH) {
            throw new CorruptedFrameException("frame length is invalid: " + frameLength);
        }

        if (in.readableBytes() < frameLength) {
            in.resetReaderIndex();
            return;
        }

        byte[] payload = new byte[frameLength];
        in.readBytes(payload);

        out.add(payload);
    }
}

上述代码中，我们自定义了一个CustomFrameDecoder类，继承自ByteToMessageDecoder。在decode()方法中，我们先读取了数据流中的前四个字节，这四个字节用来代表帧的长度；接着，我们读取帧长度，避免出现帧长度不合法的异常情况。如果读取到的帧长度不符合条件，则抛出异常；否则，如果数据流中剩余的字节数小于读取到的帧长度，则说明数据流中没有完整的帧，此时需要让解码器重试后续的数据包。如果数据流中剩余的字节数大于或等于读取到的帧长度，则说明此时的数据流中包含了完整的帧，此时我们读取帧中的payload部分，并将其添加到out列表中，以供下一个ChannelInboundHandler使用。

3.2. 添加frame解码器

在Netty中，使用frame解码器非常简单，只需要在channel pipeline中添加frame解码器即可。例如，我们可以在客户端或服务端连接成功后的回调函数中添加frame解码器：

public class ServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        ChannelPipeline p = ctx.pipeline();
        p.addLast(new CustomFrameDecoder());
        // 下一个handler
        p.addLast(new BusinessHandler());
    }
}

3.3. 测试

我们可以编写一个简单的测试程序来测试CustomFrameDecoder的效果，具体代码如下：

public class TestCustomFrameDecoder {
    @Test
    public void test() throws Exception {
        EmbeddedChannel channel = new EmbeddedChannel(new CustomFrameDecoder());

        // 写入数据包
        ByteBuf buf = Unpooled.buffer();
        buf.writeInt(12);
        byte[] data = "hello world!".getBytes();
        buf.writeBytes(data);
        channel.writeInbound(buf);

        // 从out中获取解码后的数据包
        byte[] decodedData = channel.readInbound();
        Assert.assertArrayEquals(data, decodedData);
    }
}

4. 总结

本篇攻略详细讲解了Netty中的frame解码器的使用方法。我们了解到，只需要继承ByteToMessageDecoder，并且实现decode()方法即可编写自己的frame解码器。同时，我们也学习了如何在Netty中添加frame解码器，并且进行测试。

希望这篇攻略能够帮助到大家。