详解Netty编码器和解码器

一、java的编解码

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

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

java序列化对象只需要实现java.io.Serializable接口并生成序列化ID，这个类就能够通过 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.对象持久化。

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，由于它的种种缺陷，衍生出了多种编解码技术和框架，这些编解码框架实现消息的高效序列化。

二、Netty编解码器

概念：在网络应用中需要实现某种编解码器，将原始字节数据与自定义的消息对象进行互相转换。网络中都是以字节码的数据形式来传输数据的，服务器编码数据后发送到客户端，客户端需要对数据进行解码。

对于Netty而言，编解码器由两部分组成：编码器、解码器

解码器：负责将消息从字节或其他序列形式转成指定的消息对象。
编码器：将消息对象转成字节或其他序列形式在网络上传输。

Netty 的编（解）码器实现了 ChannelHandlerAdapter，也是一种特殊的 ChannelHandler，所以依赖于 ChannelPipeline，可以将多个编（解）码器链接在一起，以实现复杂的转换逻辑。

Netty里面的编解码：解码器：负责处理“入站 InboundHandler”数据。编码器：负责“出站 OutboundHandler” 数据。

入栈解码，出栈编码：

2.1 解码器(Decoder)

解码器负责解码“入站”数据从一种格式到另一种格式，解码器处理入站数据是抽象 ChannelInboundHandler的实现。需要将解码器放在ChannelPipeline中。对于解码器，Netty中主要提供了抽象基类ByteToMessageDecoder和MessageToMessageDecoder。

抽象解码器

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

ReplayingDecoder: 继承ByteToMessageDecoder，不需要检查缓冲区是否有足够的字节,但是 ReplayingDecoder速度略慢于ByteToMessageDecoder,同时不是所有的ByteBuf都支持。项目复杂性高则使用ReplayingDecoder，否则使用ByteToMessageDecoder

MessageToMessageDecoder: 用于从一种消息解码为另外一种消息（例如POJO到POJO）

核心方法

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

2.2 代码实现

MessageDecoder

package com.my.codec;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.handler.codec.MessageToMessageDecoder;
import io.netty.util.CharsetUtil;

import java.util.List;

/**
 * 消息解码器
 */
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;
        out.add(byteBuf.toString(CharsetUtil.UTF_8));//传递到下一个handler
    }
}

NettyServerHandler

nettyServerHandler 实现ChannelInboundHandler，重新若干方法。

通道读取方法:

/**
     * 通道读取事件
     *
     * @param ctx
     * @param msg
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        System.out.println("客户端发送过来的消息:" + msg);
    }

服务端在接收客户端的消息时，首先会经过MessageDecoder编码器，将字节变为字符串，因此，在此处可直接输出。

NettyServer

serverBootstrap.group(bossGroup, workerGroup)
                .channel(NioServerSocketChannel.class)
                .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)
                .childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, Boolean.TRUE)
                .childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { 
                    @Override
                    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                        //添加解码器
                        ch.pipeline().addLast("messageDecoder", new MessageDecoder());
                        //向pipeline中添加自定义业务处理handler
                        ch.pipeline().addLast(new NettyServerHandler());
                    }
                });

在pipeline中添加解码器

2.3 编码器(Encoder)

与ByteToMessageDecoder和MessageToMessageDecoder相对应，Netty提供了对应的编码器实现MessageToByteEncoder和MessageToMessageEncoder，二者都实现 ChannelOutboundHandler接口。

抽象编码器

MessageToByteEncoder: 将消息转化成字节MessageToMessageEncoder: 用于从一种消息编码为另外一种消息（例如POJO到POJO）

核心方法:

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

2.4 代码实现

MessageEncoder

package com.my.codec;

import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.handler.codec.MessageToMessageEncoder;
import io.netty.util.CharsetUtil;

import java.util.List;

/**
 * 消息的编码器
 */
public class MessageEncoder extends MessageToMessageEncoder {
    @Override
    protected void encode(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, List out) throws Exception {
        System.out.println("消息正在进行编码....");
        String str = (String) msg;
        out.add(Unpooled.copiedBuffer(str, CharsetUtil.UTF_8));
    }
}

NettyClientHandler

/**
     * 通道就绪事件
     *
     * @param ctx
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
        ChannelFuture future = ctx.writeAndFlush("你好呀.我是Netty客户端");
        future.addListener(new ChannelFutureListener() {
            @Override
            public void operationComplete(ChannelFuture future) throws Exception {
                if (future.isSuccess()) {
                    System.out.println("数据发送成功!");
                } else {
                    System.out.println("数据发送失败!");
                }
            }
        });
    }

    /**
     * 通道读就绪事件
     *
     * @param ctx
     * @param msg
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        System.out.println("服务端发送的消息:" + msg);
    }

当客户端通道准备就绪时，会向服务端发送 “你好呀.我是Netty客户端”，由于出栈是逆序的，因此，直接传入字符串，当出栈时，会经过编码器（在nettyclient中添加的）

NettyClient

bootstrap.group(group)
                .channel(NioSocketChannel.class)
                .handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() { 
                    @Override
                    protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {
                        //添加解码器
                        ch.pipeline().addLast("messageDecoder", new MessageDecoder());
                        //添加编码器
                        ch.pipeline().addLast("messageEncoder", new MessageEncoder());                  
                        //向pipeline中添加自定义业务处理handler
                        ch.pipeline().addLast(new NettyClientHandler());
                    }
                });

同时，在NettyServerHandler 中也添加相同的编解码器。

因为是双向通信，因此，在服务端和客户端的pipeline中均需要添加编解码器。

2.5 测试结果

服务端打印：

客户端打印：

三、编码解码器Codec

编码解码器:

同时具有编码与解码功能，特点同时实现了ChannelInboundHandler和 ChannelOutboundHandler接口，因此在数据输入和输出时都能进行处理。

Netty提供提供了一个ChannelDuplexHandler适配器类,编码解码器的抽象基类

ByteToMessageCodec ,MessageToMessageCodec都继承与此类

3.1 代码实现:

package com.my.codec;

import io.netty.buffer.ByteBuf;
import io.netty.buffer.Unpooled;
import io.netty.channel.ChannelHandlerContext;
import io.netty.handler.codec.MessageToMessageCodec;
import io.netty.util.CharsetUtil;

import java.util.List;

/**
 * 消息编解码器
 */
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("消息正在进行编码....");
        String str = (String) msg;
        out.add(Unpooled.copiedBuffer(str, CharsetUtil.UTF_8));
    }

    /**
     * 解码
     *
     * @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....");
        ByteBuf byteBuf = (ByteBuf) msg;
        out.add(byteBuf.toString(CharsetUtil.UTF_8));//传递到下一个handler
    }
}

NettyServer、NettyClient

在NettyServer和NettyClient中添加

ch.pipeline().addLast(new MessageCodec());
//8. 向pipeline中添加自定义业务处理handler
ch.pipeline().addLast(new NettyServerHandler());

eBuf = (ByteBuf) msg;
out.add(byteBuf.toString(CharsetUtil.UTF_8));//传递到下一个handler
}
}

ch.pipeline().addLast(new MessageCodec());
//8. 向pipeline中添加自定义业务处理handler
ch.pipeline().addLast(new NettyServerHandler());

测试结果与1.2.5测试结果一致

到此这篇关于详解Netty编码器和解码器的文章就介绍到这了,更多相关Netty编解码器内容请搜索自学编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持自学编程网！

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