Dubbo 如何解决粘包拆包问题，以及底层的序列化协议

末蓝、 2023-10-10 17:15 8阅读 0赞

#### Dubbo 底层如何解决粘包拆包 ####

*   *  Dubbo 如何解决粘包拆包问题，以及底层的序列化协议
     *   *  Dubbo 协议层
         *  请求消息的编码和解码为例
         *  Dubbo 是如何解决粘包拆包问题

### Dubbo 如何解决粘包拆包问题，以及底层的序列化协议 ###

Dubbo 通过\*\*自定义协议\*\*来解决粘包拆包问题。在 Dubbo 协议中，一条消息由报头和报文两部分组成。报头是固定长度的（16字节），包含了报文的长度、协议版本等信息。报文则是可变长度的，用于存储实际的数据。

在发送数据时，Dubbo 会先将报文序列化成字节流，然后计算其长度。接着，Dubbo 会构造一个包含报头和报文的字节流，将报文长度等信息写入报头，最后将整个字节流发送出去。这样，接收端在收到数据后，可以根据报头中的长度信息正确地拆分报文。

具体来说，Dubbo 底层序列化对象的协议主要分为两部分：

1.  Dubbo 协议层：Dubbo 定义了一套用于通信的协议，包括报头和报文两部分。报头中包含了报文长度、序列化协议、响应状态等信息。在 `org.apache.dubbo.remoting.transport.CodecAdapter` 类中，你可以找到关于协议层的实现。
2.  序列化协议：Dubbo 支持多种序列化协议，例如 Hessian2、Java 序列化、Kryo、FST 等。序列化协议用于将 `Invocation` 对象和 `Result` 对象转换成字节流。Dubbo 序列化协议的实现类都继承自 `org.apache.dubbo.common.serialize.Serialization` 接口，你可以在这个接口的实现类中找到具体的序列化协议实现。

通过结合自定义协议和多种序列化协议，Dubbo 能够解决粘包拆包问题，同时提供了灵活的序列化选择。

#### Dubbo 协议层 ####

Dubbo 协议层是 Dubbo 远程调用过程中负责数据传输的部分。它主要定义了一套自定义的通信协议，用于在服务提供者和消费者之间传递数据。这个协议包含两个部分：报头（Header）和报文（Payload）。

报头：报头是固定长度的（16字节），包含以下信息：

*  Header Flag（2字节）：包含魔数、报文类型、事件标志、双向通信标志等信息。
 *  Serialization ID（1字节）：表示序列化协议的 ID，如 Hessian2、Java 序列化、Kryo 等。
 *  Request ID（8字节）：表示请求的唯一 ID，用于关联请求和响应。
 *  Payload Length（4字节）：表示报文的长度，即 Payload 的字节数。

报文：报文是可变长度的，用于存储实际的数据。报文中包含序列化后的 `Invocation` 对象（请求）或 `Result` 对象（响应）。

`org.apache.dubbo.remoting.transport.CodecAdapter` 类是 Dubbo 协议层的关键实现类。它适配了 Dubbo 底层的 Remoting 框架，使其能够使用 Dubbo 协议进行通信。以下是 CodecAdapter 类的主要功能：

1.  将 Dubbo 请求和响应对象转换为底层 Remoting 框架可处理的 ChannelBuffer 对象。
2.  将底层 Remoting 框架传递的 ChannelBuffer 对象转换为 Dubbo 请求和响应对象。

具体来说，`CodecAdapter` 类实现了 `org.apache.dubbo.remoting.Codec` 接口，并重写了 `encode()` 和 `decode()` 方法。在 `encode()` 方法中，CodecAdapter 类会将 Dubbo 请求和响应对象转换为 ChannelBuffer 对象，包括以下步骤：

1.  根据请求或响应对象，构造相应的报头信息。
2.  使用指定的序列化协议将请求或响应对象序列化为字节数组。
3.  将报头和序列化后的字节数组组合成一个 ChannelBuffer 对象。

在 `decode()` 方法中，CodecAdapter 类会将 ChannelBuffer 对象转换为 Dubbo 请求和响应对象，包括以下步骤：

1.  从 ChannelBuffer 对象中读取报头信息。
2.  根据报头中的 Payload Length，从 ChannelBuffer 对象中读取报文数据。
3.  使用指定的序列化协议将报文数据反序列化为请求或响应对象。

通过这样的设计，Dubbo 协议层能够将请求和响应对象与底层 Remoting 框架进行适配，从而实现 Dubbo 远程调用的传输功能。

#### 请求消息的编码和解码为例 ####

我们以一个请求消息的编码和解码为例，结合源码来分析：

1.  编码（org.apache.dubbo.remoting.transport.CodecAdapter\#encode）：  
    假设我们已经有一个 Dubbo 请求对象 `Request`，现在需要将其编码为底层 Remoting 框架可处理的 `ChannelBuffer` 对象。

@Override  
    public void encode(Channel channel, ChannelBuffer buffer, Object message) throws IOException {
          
        if (message instanceof Request) {
                // 将 Dubbo 请求对象转换为 Remoting 请求对象  
            org.apache.dubbo.remoting.transport.codec.TransportCodec.encode(channel, buffer, CodecSupport.toRequest((Request) message));    } else if (message instanceof Response) {
                // 将 Dubbo 响应对象转换为 Remoting 响应对象  
            org.apache.dubbo.remoting.transport.codec.TransportCodec.encode(channel, buffer, CodecSupport.toResponse((Response) message));    } else {
                // 其他情况直接调用底层编码方法  
            org.apache.dubbo.remoting.transport.codec.TransportCodec.encode(channel, buffer, message);    }}

`CodecSupport.toRequest()` 方法会将 Dubbo 请求对象转换为 Remoting 请求对象，包括将 `Invocation` 对象序列化为字节数组。具体实现可以参考 `org.apache.dubbo.remoting.transport.codec.CodecSupport` 类。

1.  解码（org.apache.dubbo.remoting.transport.CodecAdapter\#decode）：  
    假设我们收到一个 `ChannelBuffer` 对象，现在需要将其解码为 Dubbo 请求对象 `Request`。

@Override  
    public Object decode(Channel channel, ChannelBuffer buffer) throws IOException {
          
        int saveReaderIndex = buffer.readerIndex();    Object msg = org.apache.dubbo.remoting.transport.codec.TransportCodec.decode(channel, buffer);    if (msg instanceof org.apache.dubbo.remoting.transport.codec.Decodeable) {
                decode(((org.apache.dubbo.remoting.transport.codec.Decodeable) msg).getData(), msg);    }    if (msg instanceof Request) {
                // 将 Remoting 请求对象转换为 Dubbo 请求对象  
            return CodecSupport.toDubboRequest((org.apache.dubbo.remoting.Request) msg);    } else if (msg instanceof Response) {
                // 将 Remoting 响应对象转换为 Dubbo 响应对象  
            return CodecSupport.toDubboResponse((org.apache.dubbo.remoting.Response) msg);    } else {
                buffer.readerIndex(saveReaderIndex);        return msg;    }}

`CodecSupport.toDubboRequest()` 方法会将 Remoting 请求对象转换为 Dubbo 请求对象，包括将字节数组反序列化为 `Invocation` 对象。具体实现可以参考 `org.apache.dubbo.remoting.transport.codec.CodecSupport` 类。

通过以上源码分析，我们了解了 `CodecAdapter` 类如何将 Dubbo 请求和响应对象编码为底层 Remoting 框架可处理的 `ChannelBuffer` 对象，以及如何将 `ChannelBuffer` 对象解码为 Dubbo 请求和响应对象。这样的设计使得 Dubbo 协议层能够适配底层 Remoting 框架，实现远程调用的传输功能。

> dubbo是如何根据协议解决tcp粘包拆包问题的? 是通过回退已读字节码?
> 
> Dubbo 协议的报头长度确实是 16 字节，其中 Payload Length（4 字节）用于表示报文的长度

#### Dubbo 是如何解决粘包拆包问题 ####

在 `org.apache.dubbo.remoting.exchange.codec.ExchangeCodec` 类的 `decode` 方法中，解码过程如下：

protected Object decode(Channel channel, ChannelBuffer buffer) throws IOException {
          
        int savedReaderIndex = buffer.readerIndex();    // 获取报文长度  
        int readableBytes = buffer.readableBytes();    // 长度不够，说明报文不完整，回退读取的位置，等待下次数据到来时继续处理  
        if (readableBytes < HEADER_LENGTH) {
                buffer.readerIndex(savedReaderIndex);        return DecodeResult.NEED_MORE_INPUT;    }  
        // 读取报头  
        byte[] header = new byte[HEADER_LENGTH];    buffer.readBytes(header);  
        // 获取报文长度（报头中的 Payload Length）  
        int messageLength = Bytes.bytes2int(header, 12);  
        // 检查报文长度是否合法  
        checkPayload(channel, messageLength);  
        // 如果缓冲区可读字节数小于报文长度，说明报文未接收完整，回退读取的位置，等待下次数据到来时继续处理  
        if (readableBytes < HEADER_LENGTH + messageLength) {
                buffer.readerIndex(savedReaderIndex);        return DecodeResult.NEED_MORE_INPUT;    }  
        // 获取报文内容  
        ChannelBufferInputStream inputStream = new ChannelBufferInputStream(buffer, messageLength);  
        // 根据报文内容进行具体的解码操作，如反序列化 Invocation 对象等  
        // ...  
        return message;}

在此代码中，我们可以看到 Dubbo 是如何解决粘包拆包问题的：

1.  首先读取报头，报头长度为 16 字节。
2.  从报头中获取 Payload Length（4 字节），表示报文的长度。
3.  检查缓冲区的可读字节数是否大于等于报头长度加报文长度。如果不够，说明报文不完整，回退读取的位置，等待下次数据到来时继续处理。这样，Dubbo 可以确保处理的报文是完整的，避免拆包问题。
4.  如果缓冲区的可读字节数大于等于报头长度加报文长度，说明报文接收完整。此时，可以根据报文长度读取报文内容，进行后续处理。这样，Dubbo 可以确保处理的报文是精确的，避免粘包问题。

通过以上设计，Dubbo 协议能够解决 TCP 粘包拆包问题，确保远程调用的数据传输正确无误。