对付byte数组来说,如果每次都将其封装进ByteBuf中,再进行传输显得有些麻烦。于是netty供应了一个基于bytes的核心编码解码器。
byte是什么那么byte是什么呢? byte表示的是一个字节,也便是8bits。用二进制表示便是-128-127的范围。byte是JAVA中的根本类型。
同时它还有一个wrap类型叫做Byte。

先看下Byte的定义:
public final class Byte extends Number implements Comparable<Byte>
Byte中定义了byte的取值访问:
public static final byte MIN_VALUE = -128; public static final byte MAX_VALUE = 127;
并且还供应了一些基本的工具方法。
由于byte表示的是一个8bits的二进制,如果不算位运算的话,byte基本上是JAVA中最小的数据存储单位了。以是JAVA中所有的工具都可以转换成为byte。
根本类型的转换这里就不多讲了。这里紧张看一下字符串String和工具Object和byte数组之间的转换。
先来看下字符串String和byte数组之间的转换,也便是String和二进制之间的转换。
基本的转换思路便是将String中的字符进行编码,然后将编码过后的字符进行存储即可。
String类本身供应了一个getBytes方法,可以接管编码类型,以UTF-8来说,我们来看下转换方法的调用:
public static byte[] stringToBytes(String str) throws UnsupportedEncodingException { return str.getBytes("utf-8"); } public static String bytesToString(byte[] bs) throws UnsupportedEncodingException { return new String(bs, "utf-8"); }
直接调用String中的方法即可。
如果是Object工具的话,由于Object本身并没有供应转换的方法,以是我们须要借助于ByteArrayOutputStream的toByteArray方法和ByteArrayInputStream的readObject方法来实现byte数组和Object之间的转换,如下所示:
//工具转数组 public byte[] toByteArray (Object obj) throws IOException { try(ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos)) { oos.writeObject(obj); oos.flush(); return bos.toByteArray(); } } //数组转工具 public Object toObject (byte[] bytes) throws IOException, ClassNotFoundException { try ( ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream (bytes); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream (bis)) { return ois.readObject(); } }
netty中的byte数组的工具类
netty中的核心是ByteBuf,ByteBuf供应了大部分根本数据类型的read和write方法。当然如果要读取工具,那么还是须要将工具转换成为byte然后再写入或者从ByteBuf中读出。
当然,netty中不须要这么繁芜,netty供应了一个Unpooled的工具类用来方便的将byte数组和ByteBuf进行转换。
先看下Unpooled方法供应的ByteBuff构建方法:
ByteBuf heapBuffer = buffer(128); ByteBuf directBuffer = directBuffer(256); ByteBuf wrappedBuffer = wrappedBuffer(new byte[128], new byte[256]); ByteBuf copiedBuffer = copiedBuffer(ByteBuffer.allocate(128));
这是Unpooled供应的几种ByteBuf的构建办法,个中heapBuffer表示的是在用户空间构建的buff,directBuffer表示的是直接在系统空间构建的buff。wrappedBuffer是对现有的byte数组和ByteBuf之上构建的视图,而copiedBuffer是对byte数组,byteBuf和字符串的拷贝。
这里我们须要用到wrappedBuffer方法,将byte数组封装到ByteBuf中:
public static ByteBuf wrappedBuffer(byte[] array) { if (array.length == 0) { return EMPTY_BUFFER; } return new UnpooledHeapByteBuf(ALLOC, array, array.length); }
wrappedBuffer返回了一个UnpooledHeapByteBuf工具,这个工具本身便是一个ByteBuf。这里将byte数组作为布局函数传入UnpooledHeapByteBuf中。
这里的array是UnpooledHeapByteBuf中的私有变量:
byte[] array;
除告终构函数,UnpooledHeapByteBuf还供应了一个setArray的方法用来设置byte数组:
private void setArray(byte[] initialArray) { array = initialArray; tmpNioBuf = null; }
下面是如何从array中构建ByteBuf:
public ByteBuf setBytes(int index, ByteBuffer src) { ensureAccessible(); src.get(array, index, src.remaining()); return this; }
从ByteBuf中读取byte数组,可以调用ByteBufUtil的getBytes方法:
public static byte[] getBytes(ByteBuf buf) { return getBytes(buf, buf.readerIndex(), buf.readableBytes()); }
netty中byte的编码器
万事俱备只欠东风,有了上面netty供应的工具类,我们就可以利用这些工具类构建基于byte的编码器了。
netty中基于byte的编码解码器分别叫做ByteArrayEncoder和ByteArrayDecoder。
先来看下这两个类是如何利用的,这里以一个范例的TCP/IP运用为例:
ChannelPipeline pipeline = ...; // Decoders pipeline.addLast("frameDecoder", new LengthFieldBasedFrameDecoder(1048576, 0, 4, 0, 4)); pipeline.addLast("bytesDecoder", new ByteArrayDecoder()); // Encoder pipeline.addLast("frameEncoder", new LengthFieldPrepender(4)); pipeline.addLast("bytesEncoder", new ByteArrayEncoder());
这里的LengthFieldBasedFrameDecoder和LengthFieldPrepender因此长度为分割标准的frame分割器。这里我们紧张关注ChannelPipeline中添加的ByteArrayDecoder和ByteArrayEncoder。
添加了byte的编码和解码器之后,就可以直接在handler中直策应用byte数组,如下所示:
void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, byte[] bytes) { ... }
先来看下ByteArrayEncoder,这是一个编码器,它的实现很大略:
public class ByteArrayEncoder extends MessageToMessageEncoder<byte[]> { @Override protected void encode(ChannelHandlerContext ctx, byte[] msg, List<Object> out) throws Exception { out.add(Unpooled.wrappedBuffer(msg)); }}
详细便是利用Unpooled.wrappedBuffer方法byte数组封装成为ByteBuf,然后将其添加到out list中。
同样的,我们不雅观察一下ByteArrayDecoder,这是一个解码器,实现也比较大略:
public class ByteArrayDecoder extends MessageToMessageDecoder<ByteBuf> { @Override protected void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf msg, List<Object> out) throws Exception { // copy the ByteBuf content to a byte array out.add(ByteBufUtil.getBytes(msg)); }}
详细的实现便是调用ByteBufUtil.getBytes方法,将ByteBuf转换成为byte数组,然后添加到list工具中。
总结如果要在netty中传输二进制数据,netty供应的byte编码和解码器已经封装了繁琐的细节,大家可以放心利用。
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