1 什么是粘包和半包?

粘包问题是指数据在传输时，在一条消息中读取到了另一条消息的部分数据，这种现象就叫做粘包。

半包问题是指接收端只收到了部分数据，而非完整的数据的情况就叫做半包。

粘包半包问题

2 为什么 TCP 应用中会出现粘包和半包现象?

2.1 粘包的主要原因

发送方每次写入数据 < 套接字缓冲区大小；
由于 TCP 协议本身的机制(面向连接的可靠的协议-三次握手机制)客户端与服务器会维持一个连接(Channel)，数据在连接不断开的情况下，可以持续不断地将多个数据包发往服务器，但是如果发送的网络数据包太小，那么他本身会启用 Nagle 算法对较小的数据包进行合并，然后再发送(超时或者包大小足够)。那么这样的话，服务器在接收到消息(数据流)的时候就无法区分哪些数据包是客户端自己分开发送的，这样产生了粘包。
接收方读取套接字缓冲区数据不够及时。
服务器在接收到数据库后，放到缓冲区中，如果消息没有被及时从缓存区取走，下次在取数据的时候可能就会出现一次取出多个数据包的情况，造成粘包现象。

2.2 半包的主要原因

发送方写入数据 > 套接字缓冲区大小；
进行 MSS 大小的 TCP 分段。
MSS=TCP 报文段长度-TCP 首部长度
发送的数据大于协议的 MTU(Maximum Transmission Unit，最大传输单元)，必须拆包。

2.3 换个角度看

收发：一个发送可能被多次接收，多个发送可能被一次接收。
传输：一个发送可能占用多个传输包，多个发送可能公用一个传输包。

2.4 根本原因

TCP 是流式协议，消息无边界。
Tips: UDP本身作为无连接的不可靠的传输协议，不会对数据包进行合并发送(也就没有 Nagle 算法之说了)，它直接是一端发送什么数据，直接就发出去了，既然他不会对数据合并，每一个数据包都是完整的(数据+UDP 头+IP 头等等，即每个数据包均有界)，也就没有粘包一说了。

2.5 示例

2.5.1 服务端

/**
 * 服务器端（只负责接收消息）
 */
class ServSocket {
    // 字节数组的长度
    private static final int BYTE_LENGTH = 20;  
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建 Socket 服务器
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
        // 获取客户端连接
        Socket clientSocket = serverSocket.accept();
        // 得到客户端发送的流对象
        try (InputStream inputStream = clientSocket.getInputStream()) {
            while (true) {
                // 循环获取客户端发送的信息
                byte[] bytes = new byte[BYTE_LENGTH];
                // 读取客户端发送的信息
                int count = inputStream.read(bytes, 0, BYTE_LENGTH);
                if (count > 0) {
                    // 成功接收到有效消息并打印
                    System.out.println("接收到客户端的信息是:" + new String(bytes));
                }
                count = 0;
            }
        }
    }
}

2.5.2 客户端

/**
 * 客户端（只负责发送消息）
 */
static class ClientSocket {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建 Socket 客户端并尝试连接服务器端
        Socket socket = new Socket("127.0.0.1", 8888);
        // 发送的消息内容
        final String message = "Hi,Java."; 
        // 使用输出流发送消息
        try (OutputStream outputStream = socket.getOutputStream()) {
            // 给服务器端发送 10 次消息
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                // 发送消息
                outputStream.write(message.getBytes());
            }
        }
    }
}

2.5.3 结果

粘包半包

3 解决粘包和半包问题的几种常用方法

解决问题的根本手段：找出消息的边界。

3.1 消息定长

发送方和接收方固定发送数据的大小，当字符长度不够时用空字符弥补，有了固定大小之后就知道每条消息的具体边界了，这样就没有粘包的问题了。

3.2 分隔符

以特殊的字符结尾，比如以“\n”结尾，这样我们就知道数据的具体边界了，从而避免了粘包问题。

3.3 消息头+消息体

在 TCP 协议的基础上封装一层自定义数据协议，在自定义数据协议中，包含数据头（存储数据的大小）和数据的具体内容，这样服务端得到数据之后，通过解析数据头就可以知道数据的具体长度了，也就没有粘包的问题了。

解决方案及各自优缺点

4 Netty 对三种常用封帧方式的支持

方式	解码	编码
固定长度	FixedLengthFrameDecoder	简单
分割符	DelimiterBasedFrameDecoder, LineBasedFrameDecoder(换行符)	简单
固定长度字段存个内容的长度信息	LengthFieldBasedFrameDecoder	LengthFieldPrepender

下一章，具体了解下Netty的编解码技术。

参考文章：
面试突击70：什么是粘包和半包？怎么解决？
TCP粘包/半包Netty全搞定 - 极客时间

Kezade

https://zyxelva.github.io/posts/2516516204.html