编解码－java序列化
大多数Java程序员接触到的第一种序列化或者编解码技术就是Java的默认序列化，只需要序列化的POJO对象实现java.io.Serializable接口，根据实际情况生成序列ID，这个类就能够通过java.io.ObjectInput和java.io.ObjectOutput序列化和反序列化。
不需要考虑跨语言调用，对序列化的性能也没有苛刻的要求时，Java默认的序列化机制是最明智的选择之一。正因为此，虽然Java序列化机制存在着一些弊病(性能低，不能跨语言，码流大)，却依然得到了广泛的应用。
开发场景设计
服务端开发的场景如下：Netty服务端接收到客户端的用户订购请求消息，消息定义如表：
服务端接收到请求消息，对用户名进行合法性校验。如果合法，则构造订购成功的应答消息返回给客户端。订购应答消息的定义如表：
使用Netty的ObjectEncoder和ObjectDecoder对订购请求和应答消息进行序列化。
import lombok.Data; import java.io.Serializable; @Data public class SubscribeReq implements Serializable { /** * 默认的序列号ID */ private static final long serialVersionUID = 1L; private int subReqID; private String userName; private String productName; private String phoneNumber; private String address; @Override public String toString() { return "SubscribeReq [subReqID=" + subReqID + ", userName=" + userName + ", productName=" + productName + ", phoneNumber=" + phoneNumber + ", address=" + address + "]"; } } import lombok.Data; import java.io.Serializable; @Data public class SubscribeResp implements Serializable { /** * 默认序列ID */ private static final long serialVersionUID = 1L; private int subReqID; private int respCode; private String desc; @Override public String toString() { return "SubscribeResp [subReqID=" + subReqID + ", respCode=" + respCode + ", desc=" + desc + "]"; } }
Java序列化服务端示例：
使用Netty对POJO对象进行序列化的开发步骤如下。
（1）在服务端ChannelPipeline中新增解码器io.netty.handler.codec.serialization.Object Decoder；
（2）在服务端ChannelPipeline中新增编码器io.netty.handler.codec.serialization.Object Encoder；
（3）需要进行Java序列化的POJO对象必须实现java.io.Serializable接口。
import io.netty.bootstrap.ServerBootstrap; import io.netty.channel.*; import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup; import io.netty.channel.socket.nio.NioServerSocketChannel; import io.netty.handler.codec.serialization.ClassResolvers; import io.netty.handler.codec.serialization.ObjectDecoder; import io.netty.handler.codec.serialization.ObjectEncoder; import io.netty.handler.logging.LogLevel; import io.netty.handler.logging.LoggingHandler; public class SubReqServer { public void bind(int port) throws Exception { // 配置服务端的NIO线程组 EventLoopGroup bossGroup = new NioEventLoopGroup(); EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); try { ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); b.group(bossGroup, workerGroup) .channel(NioServerSocketChannel.class) .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 100) .handler(new LoggingHandler(LogLevel.INFO)) .childHandler(new ChannelInitializer() { @Override public void initChannel(Channel ch) { ch.pipeline().addLast( //首先创建了一个新的ObjectDecoder,它负责对实现Serializable的POJO对象进行解码 //它有多个构造函数，支持不同的ClassResolver new ObjectDecoder( //为了防止异常码流和解码错位导致的内存溢出，这里将单个对象最大序列化后的字节数组长度设置为1M，作为例程它已经足够使用。 1024 * 1024, //在此我们使用weakCachingConcurrentResolver创建线程安全的WeakReferenceMap对类加载器进行缓存， //它支持多线程并发访问，内存不足时，会释放缓存中的内存，防止内存泄漏。 ClassResolvers.weakCachingConcurrentResolver( this.getClass().getClassLoader()))); //新增了一个ObjectEncoder，它可以在消息发送的时候自动将实现Serializable的POJO对象进行编码， //因此用户无须亲自对对象进行手工序列化，只需要关注自己的业务逻辑处理即可，对象序列化和反序列化都由Netty的对象编解码器搞定。 ch.pipeline().addLast(new ObjectEncoder()); //将订购处理handler SubReqServerHandler添加到ChannelPipeline的尾部用于业务逻辑处理， ch.pipeline().addLast(new SubReqServerHandler()); } }); // 绑定端口，同步等待成功 ChannelFuture f = b.bind(port).sync(); // 等待服务端监听端口关闭 f.channel().closeFuture().sync(); } finally { // 优雅退出，释放线程池资源 bossGroup.shutdownGracefully(); workerGroup.shutdownGracefully(); } } public static void main(String[] args) throws Exception { int port = 8080; if (args != null && args.length > 0) { try { port = Integer.valueOf(args[0]); } catch (NumberFormatException e) { // 采用默认值 } } new SubReqServer().bind(port); } } import io.netty.channel.ChannelHandler; import io.netty.channel.ChannelHandlerAdapter; import io.netty.channel.ChannelHandlerContext; @ChannelHandler.Sharable public class SubReqServerHandler extends ChannelHandlerAdapter { @Override public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception { //经过解码器handler ObjectDecoder的解码， //SubReqServerHandler接收到的请求消息已经被自动解码为SubscribeReq对象，可以直接使用。 SubscribeReq req = (SubscribeReq) msg; if ("Lilinfeng".equalsIgnoreCase(req.getUserName())) { System.out.println("Service accept client subscribe req : [" + req.toString() + "]"); //对订购者的用户名进行合法性校验，校验通过后打印订购请求消息，构造订购成功应答消息立即发送给客户端。 ctx.writeAndFlush(resp(req.getSubReqID())); } } private SubscribeResp resp(int subReqID) { SubscribeResp resp = new SubscribeResp(); resp.setSubReqID(subReqID); resp.setRespCode(0); resp.setDesc("Netty book order succeed, 3 days later, sent to the designated address"); return resp; } @Override public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) { cause.printStackTrace(); ctx.close();// 发生异常，关闭链路 } }
Java序列化客户端示例：
客户端的设计思路如下。
（1）创建客户端的时候将Netty对象解码器和编码器添加到ChannelPipeline；
（2）链路被激活的时候构造订购请求消息发送，为了检验Netty的Java序列化功能是否支持TCP粘包/拆包，客户端一次构造10条订购请求，最后一次性发送给服务端；
（3）客户端订购处理handler将接收到的订购响应消息打印出来。
import io.netty.bootstrap.Bootstrap; import io.netty.channel.*; import io.netty.channel.nio.NioEventLoopGroup; import io.netty.channel.socket.nio.NioSocketChannel; import io.netty.handler.codec.serialization.ClassResolvers; import io.netty.handler.codec.serialization.ObjectDecoder; import io.netty.handler.codec.serialization.ObjectEncoder; public class SubReqClient { public void connect(int port, String host) throws Exception { // 配置客户端NIO线程组 EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); try { Bootstrap b = new Bootstrap(); b.group(group).channel(NioSocketChannel.class) .option(ChannelOption.TCP_NODELAY, true) .handler(new ChannelInitializer() { @Override public void initChannel(Channel ch) throws Exception { ch.pipeline().addLast( //我们禁止对类加载器进行缓存，它在基于OSGi的动态模块化编程中经常使用。 //由于OSGi的bundle可以进行热部署和热升级，当某个bundle升级后， //它对应的类加载器也将一起升级，因此在动态模块化编程过程中， //很少对类加载器进行缓存，因为它随时可能会发生变化。 new ObjectDecoder(1024, ClassResolvers .cacheDisabled(this.getClass() .getClassLoader()))); ch.pipeline().addLast(new ObjectEncoder()); ch.pipeline().addLast(new SubReqClientHandler()); } }); // 发起异步连接操作 ChannelFuture f = b.connect(host, port).sync(); // 等待客户端链路关闭 f.channel().closeFuture().sync(); } finally { // 优雅退出，释放NIO线程组 group.shutdownGracefully(); } } public static void main(String[] args) throws Exception { int port = 8080; if (args != null && args.length > 0) { try { port = Integer.valueOf(args[0]); } catch (NumberFormatException e) { // 采用默认值 } } new SubReqClient().connect(port, "127.0.0.1"); } } import io.netty.channel.ChannelHandlerAdapter; import io.netty.channel.ChannelHandlerContext; public class SubReqClientHandler extends ChannelHandlerAdapter { public SubReqClientHandler() { } @Override public void channelActive(ChannelHandlerContext ctx) { //在链路激活的时候循环构造10条订购请求消息，最后一次性地发送给服务端。 for (int i = 0; i < 10; i++) { ctx.write(subReq(i)); } ctx.flush(); } private SubscribeReq subReq(int i) { SubscribeReq req = new SubscribeReq(); req.setAddress("南京市江宁区方山国家地质公园"); req.setPhoneNumber("138xxxxxxxxx"); req.setProductName("Netty 权威指南"); req.setSubReqID(i); req.setUserName("Lilinfeng"); return req; } @Override public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception { //由于对象解码器已经对订购请求应答消息进行了自动解码， //因此，SubReqClientHandler接收到的消息已经是解码成功后的订购应答消息。 System.out.println("Receive server response : [" + msg + "]"); } @Override public void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception { ctx.flush(); } @Override public void exceptionCaught(ChannelHandlerContext ctx, Throwable cause) { cause.printStackTrace(); ctx.close(); } }
运行结果：
服务端运行结果如下:
Service accept client subscribe req : [SubscribeReq [subReqID=0, userName= Lilinfeng, productName=Netty 权威指南, phoneNumber=138xxxxxxxxx, address=南京市江宁区方山国家地质公园]]
...................................................................................
Service accept client subscribe req : [SubscribeReq [subReqID=9, userName= Lilinfeng, productName=Netty 权威指南, phoneNumber=138xxxxxxxxx, address=南京市江宁区方山国家地质公园]]
尽管客户端一次批量发送了10条订购请求消息，TCP会对请求消息进行粘包和拆包，但是并没有影响最终的运行结果：服务端成功收到了10条订购请求消息，与客户端发送的一致。
客户端运行结果如下:
Receive server response : [SubscribeResp [subReqID=0, respCode=0, desc=Netty book order succeed, 3 days later, sent to the designated address]]
...................................................................................
Receive server response : [SubscribeResp [subReqID=9, respCode=0, desc=Netty book order succeed, 3 days later, sent to the designated address]]
客户端接收到了10条订购应答消息，Netty的ObjectEncoder编码器可以自动对订购应答消息进行序列化，然后发送给客户端，客户端的ObjectDecoder对码流进行反序列化，获得订购请求应答消息。
