网络编程-编码与解码(Protobuf)

编码与解码

下面的文字都来自于极客时间
为什么要编解码呢？因为计算机数据传输的是二进制的字节数据
解码：字节数据 --> 字符串（字符数据）
编码：字符串（字符数据）–> 字节数据

我们在编写网络应用程序的时候需要注意 codec (编解码器)，因为数据在网络中传输的都是二进制字节
码数据，而我们拿到的目标数据往往不是字节码数据。因此在发送数据时就需要编码，接收数据时就需
要解码。
codec 的组成部分有两个：decoder(解码器)和 encoder(编码器)。

encoder 负责把业务数据转换成字节码数据
decoder 负责把字节码数据转换成业务数据
其实 Java 的序列化技术就可以作为 codec 去使用，但是它的硬伤太多：

无法跨语言，这应该是 Java 序列化最致命的问题了
序列化后的体积太大，是二进制编码的 5 倍多
序列化性能太低

Netty 自身提供了一些编解码器，如下：

StringEncoder对字符串数据进行编码
ObjectEncoder对 Java 对象进行编码

Netty 本身自带的 ObjectDecoder 和 ObjectEncoder 可以用来实现 POJO 对象或各种业务对象的编码和解码，但其内部使用的仍是 Java 序列化技术，所以在某些场景下不适用。对于 POJO 对象或各种业务对象要实现编码和解码，我们需要更高效更强的技术。由此引出：Google 的 Protobuf。

Google 的 Protobuf

Protobuf 是 Google 发布的开源项目，全称 Google Protocol Buffers，特点如下：支持跨平台、多语言（支持目前大多数语言，例如 C++、C#、Java、python 等）高性能，高可靠性。
使用 protobuf 编译器能自动生成代码，Protobuf 是将类的定义使用.proto 文件进行描述，然后通过 protoc.exe 编译器根据.proto 自动成.java 文件在使用 Netty 开发时，经常会结合 Protobuf 作为 codec (编解码器)去使用，具体用法如下所示。
使用步骤：

第一步：将传递数据的实体类生成【基于构建者模式设计】
第二步：配置编解码器
第三步：传递数据使用生成后的实体类

使用案例

1 引入依赖

<dependency><groupId>com.google.protobuf</groupId><artifactId>protobuf-java</artifactId><version>3.21.11</version>
</dependency>

定义protoc文件,是生成具体类的描述：
语法规则：https://www.topgoer.com/%E5%BE%AE%E6%9C%8D%E5%8A%A1/Protobuf%E8%AF%AD%E6%B3%95.html

syntax = "proto3";
option java_outer_classname = "BookMessageDB";
message Book{
int32 id = 1;
string name = 2;
}

2 安装插件
在这里插入图片描述
GenProtobuf是生产插件。Protobuf是一定要安装的。
配置GenProtobuf：

做如下配置：

特别注意：这个版本要和你引入的依赖版本一致，否则会出先有些方法或类找不到报红的情况
在这里插入图片描述

public class AIOServer {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup();EventLoopGroup workGroup = new NioEventLoopGroup();ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();b.group(bossGroup, workGroup).channel(NioServerSocketChannel.class).option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128).childOption(ChannelOption.SO_KEEPALIVE, true).childHandler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {@Overrideprotected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {// 解码ch.pipeline().addLast("decoder", new ProtobufDecoder(BookMessage.Book.getDefaultInstance()));ch.pipeline().addLast(new NettyServerHandler());}});System.out.println("============服务器启动");b.bind(9999).sync();//        bossGroup.shutdownGracefully();
//        workGroup.shutdownGracefully();}
}

public class AIOClient {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {NioEventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup();Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();bootstrap.group(group).channel(NioSocketChannel.class).handler(new ChannelInitializer<SocketChannel>() {@Overrideprotected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception {// 设置编码器ch.pipeline().addLast("encoder", new ProtobufEncoder());ch.pipeline().addLast(new NettyClientHandler());}});System.out.println();ChannelFuture connect = bootstrap.connect(new InetSocketAddress(9999));connect.channel().closeFuture().sync();}
}

public class NettyClientHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {@Overridepublic void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {ByteBuf buf=(ByteBuf) msg;System.out.println("client msg："+buf.toString(CharsetUtil.UTF_8));}@Overridepublic void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {BookMessage.Book book =BookMessage.Book.newBuilder().setId(1).setName("beyound").build();ctx.writeAndFlush(book);}@Overridepublic void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {ctx.close();}
}

public class NettyServerHandler extends ChannelInboundHandlerAdapter {@Overridepublic void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {BookMessage.Book book=(BookMessage.Book)msg;System.out.println("receive book msg："+ book.getName());}@Overridepublic void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {ctx.writeAndFlush(Unpooled.copiedBuffer("response", Charset.defaultCharset()));}@Overridepublic void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) throws Exception {ctx.close();}
}