netty系列之netty中的自动解码器ReplayingD

　　简介
　　netty提供了一个从ByteBuf到用户自定义的message的解码器叫做ByteToMessageDecoder，要使用这个decoder，我们需要继承这个decoder，并实现decode方法，从而在这个方法中实现ByteBuf中的内容到用户自定义message对象的转换。
　　那么在使用ByteToMessageDecoder的过程中会遇到什么问题呢？为什么又会有一个ReplayingDecoder呢？带着这个问题我们一起来看看吧。ByteToMessageDecoder可能遇到的问题
　　要想实现自己的解码器将ByteBuf转换成为自己的消息对象，可以继承ByteToMessageDecoder，然后实现其中的decode方法即可，先来看下decode方法的定义：protectedvoiddecode（ChannelHandlerContextctx，ByteBufbuf，ListObjectout）throwsException
　　输入的参数中buf是要解码的ByteBuf，out是解码过后的对象列表，我们需要把ByteBuf中的数据转换成为我们自己的对象加入out的list中。
　　那么这里可能会遇到一个问题，因为我们在调用decode方法的时候buf中的数据可能还没有准备好，比如我们需要一个Integer，但是buf中的数据不够一个整数，那么就需要一些buf中数据逻辑的判断，我们以一个带有消息长度的Buf对象来描述一下这个过程。
　　所谓带有消息长度的Buf对象，就是说Buf消息中的前4位，构成了一个整数，这个整数表示的是buf中后续消息的长度。
　　所以我们读取消息进行转换的流程是，先读取前面4个字节，得到消息的长度，然后再读取该长度的字节，这就是我们真正要获取的消息内容。
　　来看一下如果是继承自ByteToMessageDecoder应该怎么实现这个逻辑呢？publicclassIntegerHeaderFrameDecoderextendsByteToMessageDecoder｛Overrideprotectedvoiddecode（ChannelHandlerContextctx，ByteBufbuf，ListObjectout）throwsException｛if（buf。readableBytes（）4）｛return；｝buf。markReaderIndex（）；intlengthbuf。readInt（）；if（buf。readableBytes（）length）｛buf。resetReaderIndex（）；return；｝out。add（buf。readBytes（length））；｝｝
　　在decode中，我们首先需要判断buf中可读的字节有没有4个，没有的话直接返回。如果有，则先读取这4个字节的长度，然后再判断buf中的可读字节是否小于应该读取的长度，如果小于，则说明数据还没有准备好，需要调用resetReaderIndex进行重置。
　　最后，如果所有的条件都满足，才真正进行读取工作。
　　有没有一个办法可以不提前进行判断，可以直接按照自己想要的内容来读取buf的方式呢？答案就是ReplayingDecoder。
　　我们先来看一下上面的例子用ReplayingDecoder重写是什么情况：publicclassIntegerHeaderFrameDecoderextendsReplayingDecoderVoid｛protectedvoiddecode（ChannelHandlerContextctx，ByteBufbuf，ListObjectout）throwsException｛out。add（buf。readBytes（buf。readInt（）））；｝｝
　　使用ReplayingDecoder，我们可以忽略buf是否已经接收到了足够的可读数据，直接读取即可。
　　相比之下ReplayingDecoder非常的简单。接下来，我们来探究一下ReplayingDecoder的实现原理。ReplayingDecoder的实现原理
　　ReplayingDecoder实际上是ByteToMessageDecoder的一个子类，它的定义如下：publicabstractclassReplayingDecoderSextendsByteToMessageDecoder
　　在ByteToMessageDecoder中，最重要的方法是channelRead，在这个方法中实际调用了callDecode（ctx，cumulation，out）；来实现cumulation到out的解码过程。
　　ReplayingDecoder的秘密就在于对这个方法的重写，我们来看下这个方法的具体实现：protectedvoidcallDecode（ChannelHandlerContextctx，ByteBufin，ListObjectout）｛replayable。setCumulation（in）；try｛while（in。isReadable（））｛intoldReaderIndexcheckpointin。readerIndex（）；intoutSizeout。size（）；if（outSize0）｛fireChannelRead（ctx，out，outSize）；out。clear（）；if（ctx。isRemoved（））｛break；｝outSize0；｝SoldStatestate；intoldInputLengthin。readableBytes（）；try｛decodeRemovalReentryProtection（ctx，replayable，out）；if（ctx。isRemoved（））｛break；｝if（outSizeout。size（））｛if（oldInputLengthin。readableBytes（）oldStatestate）｛thrownewDecoderException（StringUtil。simpleClassName（getClass（））。decode（）mustconsumetheinbounddataorchangeitsstateifitdidnotdecodeanything。）；｝else｛continue；｝｝｝catch（Signalreplay）｛replay。expect（REPLAY）；if（ctx。isRemoved（））｛break；｝Returntothecheckpoint（oroldPosition）andretry。intcheckpointthis。checkpoint；if（checkpoint0）｛in。readerIndex（checkpoint）；｝else｛｝break；｝if（oldReaderIndexin。readerIndex（）oldStatestate）｛thrownewDecoderException（StringUtil。simpleClassName（getClass（））。decode（）methodmustconsumetheinbounddataorchangeitsstateifitdecodedsomething。）；｝if（isSingleDecode（））｛break；｝｝｝catch（DecoderExceptione）｛throwe；｝catch（Exceptioncause）｛thrownewDecoderException（cause）；｝｝
　　这里的实现和ByteToMessageDecoder不同的是ReplayingDecoder中定义了一个checkpoint，这个checkpint是在尝试进行数据解码之初设置的：intoldReaderIndexcheckpointin。readerIndex（）；
　　如果是在解码的过程中出现了异常，则使用checkpoint重置index：intcheckpointthis。checkpoint；if（checkpoint0）｛in。readerIndex（checkpoint）；｝else｛｝
　　这里捕获的异常是Signal，Signal是什么呢？
　　Signal是一个Error对象：publicfinalclassSignalextendsErrorimplementsConstantSignal
　　这个异常是从replayable中抛出来的。
　　replayable是一个特有的ByteBuf对象，叫做ReplayingDecoderByteBuf：finalclassReplayingDecoderByteBufextendsByteBuf
　　在ReplayingDecoderByteBuf中定义了Signal属性：privatestaticfinalSignalREPLAYReplayingDecoder。REPLAY；
　　这个Signal异常是从ReplayingDecoderByteBuf中的get方法中抛出的，这里以getInt为例，看一下异常是如何抛出的：publicintgetInt（intindex）｛checkIndex（index，4）；returnbuffer。getInt（index）；｝
　　getInt方法首先会去调用checkIndex方法进行buff中的长度检测，如果小于要读取的长度，则会抛出异常REPLAY：privatevoidcheckIndex（intindex，intlength）｛if（indexlengthbuffer。writerIndex（））｛throwREPLAY；｝｝
　　这就是Signal异常的由来。总结
　　以上就是对ReplayingDecoder的介绍，虽然ReplayingDecoder好用，但是从它的实现可以看出，ReplayingDecoder是通过抛出异常来不断的重试，所以在某些特殊的情况下会造成性能的下降。
　　也就是说在减少我们代码量的同时，降低了程序的执行效率。看来要想马儿跑又想马儿不吃草，这样的好事是不可能的了。本文已收录于http：www。flydean。com144nettyreplayingdecoder
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