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解决Netty解码http请求获取URL乱码问题

2024-04-02 19:55

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Netty解码http请求获取URL乱码

解决方案

获取URI时,使用URLDecoder进行解码

    public void channelRead(final ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
        FullHttpRequest fhr = (FullHttpRequest) msg;
        String uri = URLDecoder.decode(fhr.uri().trim().replace("/", "")
                .replace("\\", ""), "UTF-8");
    }

原因

1、URLEncoder.encode和URLDecoder.decode

URL只能使用英文字母、阿拉伯数字和某些标点符号,不能使用其他文字和符号,即

只有字母和数字[0-9a-zA-Z]、一些特殊符号$-_.+!*'()[不包括双引号]、以及某些保留字(空格转换为+),才可以不经过编码直接用于URL,如果URL中有汉字,就必须编码后使用。

2、使用URLEncoder.encode编码

public static String urlEncode(String urlToken) {
    String encoded = null;
    try {
        //用URLEncoder.encode方法会把空格变成加号(+),encode之后在替换一下
        encoded = URLEncoder.encode(urlToken, "UTF-8").replace("+", "%20");
    } catch (UnsupportedEncodingException e) {
        logger.error("URLEncode error {}", e);
    }
    return encoded;
}

3、使用URLEncoder.encode解码

public static String urlEncode(String urlToken) {
    String decoded = null;
    try {
        decoded =URLDecoder.decode(urlToken, "UTF-8"); 
    } catch (UnsupportedEncodingException e) {
        logger.error("URLEncode error {}", e);
    }
    return decoded;
}

Netty---编解码(原理) 

1.ByteToMessageDecoder

用于将ByteBuf解码成为POJO对象

重要字段:

ByteBuf cumulation;     //缓存
private Cumulator cumulator = MERGE_CUMULATOR; //累计器
private boolean singleDecode;  
private boolean first; //是否第一次解码
private boolean firedChannelRead;
//状态码
private byte decodeState = STATE_INIT;
private int discardAfterReads = 16; //解码次数阈值,用来删除已读数据
private int numReads; //解码次数

介绍一下累计器:Cumulator类是干什么的

它的本类中的内部类,而且还是一个接口,只提供了方法。它的实现,只有匿名类,所以就是开头的静态两个字段了。

public interface Cumulator {
    ByteBuf cumulate(ByteBufAllocator alloc, ByteBuf cumulation, ByteBuf in);
}

也就是我们默认使用的cumulator->MEGRE_CUMULATOR,我们看看它是如何实现的cumulator接口

public static final Cumulator MERGE_CUMULATOR = new Cumulator() {
    //参数:ByteBuf的分配器,本类中的ByteBuf,传递过来的ByteBuf
    @Override
    public ByteBuf cumulate(ByteBufAllocator alloc, ByteBuf cumulation, ByteBuf in) {
        if (!cumulation.isReadable() && in.isContiguous()) {
            累加的不可读(比如空缓存),且新的是连续的
            cumulation.release(); //释放
            return in;
        }
        try {
            final int required = in.readableBytes(); //返回可读区域
            //可读区域,大于累加器中的可写区域, 或者累加器只能读
            if (required > cumulation.maxWritableBytes() ||
                    (required > cumulation.maxFastWritableBytes() && cumulation.refCnt() > 1) ||
                    cumulation.isReadOnly()) {
                return expandCumulation(alloc, cumulation, in); //扩充累计器
            }
            //写入到累计器中
            cumulation.writeBytes(in, in.readerIndex(), required);
            in.readerIndex(in.writerIndex()); //调整in的读指针到写的位置,那么可读区域为0
            return cumulation;
        } finally {
            in.release();  //释放ByteBuf
        }
    }
};

这个类的实现方法,很重要,因为下面的ChannelRead()方法的核心就是调用上面的方法,

重要方法:channelRead()

public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {
    if (msg instanceof ByteBuf) { //判断传入的 是否是ByteBuf对象
        CodecOutputList out = CodecOutputList.newInstance();
        try {
            first = cumulation == null;  //如果为null,说明是第一次
            cumulation = cumulator.cumulate(ctx.alloc(),
                    first ? Unpooled.EMPTY_BUFFER : cumulation, (ByteBuf) msg); //判断解码器是否缓存了没有解码完成的半包信息
            callDecode(ctx, cumulation, out);                               //如果为空,说明第一次解析,或者上一次的已经解析完成。
        }...
        } finally {
            try {
                if (cumulation != null && !cumulation.isReadable()) { //不为空,不可读,要释放
                    numReads = 0;
                    cumulation.release();
                    cumulation = null;
                } else if (++numReads >= discardAfterReads) {//读取数据的次数大于阈值,则尝试丢弃已读数据
                    numReads = 0;
                    discardSomeReadBytes();
                }
                int size = out.size();
                firedChannelRead |= out.insertSinceRecycled(); //有被添加或者设置,表示已经读过了
                fireChannelRead(ctx, out, size);   //尝试传递数据
            } finally {
                out.recycle();
            }
        }
    } else {
        ctx.fireChannelRead(msg);  //其他类型进行传递
    }
}

先看ctx.alloc()方法就得到的什么,它对应上面cumulator()的第一个参数,返回的自然是Bytebuf的分配器

public ByteBufAllocator alloc() {
    return channel().config().getAllocator(); //返回ByteBufAllocator,要嘛是池化的,要嘛是非池化
}

如何对msg中的信息,进行转移到本地的cumulator中,

之后调用callDecode进行解码

protected void callDecode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List<Object> out) {
    try {
        while (in.isReadable()) {//可读
            int outSize = out.size();  //数量
            if (outSize > 0) { //一个一个的把解析出来的结果,传递下去
                fireChannelRead(ctx, out, outSize); //传递
                out.clear();  //已经传播 的,要清理掉。
                if (ctx.isRemoved()) {  //上下文被移除了,就不处理了
                    break;
                }
                outSize = 0;
            }
            //继续编解码,
            int oldInputLength = in.readableBytes();
            decodeRemovalReentryProtection(ctx, in, out); //解码  ★
            if (ctx.isRemoved()) {
                break;
            }
            if (outSize == out.size()) { //没有新生成的消息,
                if (oldInputLength == in.readableBytes()) { //没有读取数据
                    break;
                } else {  continue;  }
            }
 
            if (oldInputLength == in.readableBytes()) { //解码器没有读取数据
               ... }
 
            if (isSingleDecode()) { //是否每次只解码一条,就返回
                break;
        ...
}

这个方法具体的逻辑就是解码+传播解码出的pojo,传播pojo就是调用context.fire..方法,没什么好看的,我们之前的pipline讲解的时候,已经讲过了事件传播的逻辑,这里我们重点看解码方法

decodeRemovalReentryProtection(),它其实也没有实现解码,功能,我们前面说过,本类只是一个抽象类,具体的解码要交给它的子类,实现类,比如我们之前 章节,解码器的使用部分,我们自定义的Handler继承这个类,它的里面才真正实现了解码的功能。!

final void decodeRemovalReentryProtection(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List<Object> out)
        throws Exception {
    decodeState = STATE_CALLING_CHILD_DECODE; //状态,调用子类 解码
    try {
        decode(ctx, in, out); //调用子类解码
    } finally {
        boolean removePending = decodeState == STATE_HANDLER_REMOVED_PENDING;
        decodeState = STATE_INIT; //处理完了,设置为初始化
        if (removePending) {
            fireChannelRead(ctx, out, out.size());
            out.clear();
            handlerRemoved(ctx);
        }
    }
}

再来看,丢弃已读部分的ByteBuf

protected final void discardSomeReadBytes() {
    if (cumulation != null && !first && cumulation.refCnt() == 1) {
        cumulation.discardSomeReadBytes();
    }
}

它其实是一个入口,具体的实现是在AbstractByteBuf中

public ByteBuf discardSomeReadBytes() {
    if (readerIndex > 0) {
        if (readerIndex == writerIndex) {
            ensureAccessible();
            adjustMarkers(readerIndex);
            writerIndex = readerIndex = 0;
            return this;
        }
 
        if (readerIndex >= capacity() >>> 1) {
            setBytes(0, this, readerIndex, writerIndex - readerIndex);
            writerIndex -= readerIndex;
            adjustMarkers(readerIndex);
            readerIndex = 0;
            return this;
        }
    }
    ensureAccessible();
    return this;
}

2.FixedLengthFrameDecoder

它是ByteToMessageDecoder的子类,也就是实现了具体的decode,解决半包,粘包问题,通过固定长度的手法。

它的字段只有一个,frameLength,固定的长度大小,

方法也就是构造方法+decoder()

protected final void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List<Object> out) throws Exception {
    Object decoded = decode(ctx, in);
    if (decoded != null) {
        out.add(decoded);
    }
}

调用重载的方法,简单判断一下长度,然后读取

protected Object decode(
        @SuppressWarnings("UnusedParameters") ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in) throws Exception {
    if (in.readableBytes() < frameLength) {
        return null;
    } else {
        return in.readRetainedSlice(frameLength); //AbstracByteBuf实现的方法
    }
}

3.MessageToByteEncoder

位于outbound中,功能是将pojo编码成为Byte[]组,

两个字段:

private final TypeParameterMatcher matcher;  //类型参数匹配器,针对范型的
private final boolean preferDirect;

第一个字段更重要,是以前没见过的类型,用来处理范型进行匹配的,主要运用在构造方法中。

3.1 TypeParameterMatcher

先看字段,就一个成员Noop,匿名类,实现的是自己!也就实现了match方法,返回true。逻辑简单。

private static final TypeParameterMatcher NOOP = new TypeParameterMatcher() {
    @Override
    public boolean match(Object msg) {
        return true;
    }
};

常用方法:

get(),跟回传进来的Class对象,判断是哪个类型,如果是Object,就是上面NOOP,

public static TypeParameterMatcher get(final Class<?> parameterType) {
    final Map<Class<?>, TypeParameterMatcher> getCache =
            InternalThreadLocalMap.get().typeParameterMatcherGetCache();
 
    TypeParameterMatcher matcher = getCache.get(parameterType); //缓存中获取
    if (matcher == null) { //未击中
        if (parameterType == Object.class) {
            matcher = NOOP;
        } else {    //内部类,封装Class,match匹配的时候,利用反射,判断是否是这个类的实例
            matcher = new ReflectiveMatcher(parameterType);
        }
        getCache.put(parameterType, matcher); //放入缓存中
    }
 
    return matcher;
}

内部类,和上面的NOOP逻辑相似

private static final class ReflectiveMatcher extends TypeParameterMatcher {
    private final Class<?> type;
    ReflectiveMatcher(Class<?> type) { this.type = type; }
    @Override  //判断 msg是否是type的实现类
    public boolean match(Object msg) {
        return type.isInstance(msg);
    }
}

3.2 write()方法

public void write(ChannelHandlerContext ctx, Object msg, ChannelPromise promise) throws Exception {
    ByteBuf buf = null;
    try {
        if (acceptOutboundMessage(msg)) { //类型匹配
            @SuppressWarnings("unchecked")
            I cast = (I) msg;  //类型转换
            buf = allocateBuffer(ctx, cast, preferDirect); //分配空间
            try {
                encode(ctx, cast, buf); //调用子类编码方法
            } finally {
                ReferenceCountUtil.release(cast); //释放
            }
 
            if (buf.isReadable()) {  //可读
                ctx.write(buf, promise); //传播
            } else {
                buf.release();
                ctx.write(Unpooled.EMPTY_BUFFER, promise);
            }
            buf = null;
        } else {
            ctx.write(msg, promise);
        }
    } ...释放
}

if中的方法,就会调用上方的matcher进行匹配

public boolean acceptOutboundMessage(Object msg) throws Exception {
    return matcher.match(msg);
}

然后分配一个空间,作为ByteBuf

protected ByteBuf allocateBuffer(ChannelHandlerContext ctx, @SuppressWarnings("unused") I msg,
                           boolean preferDirect) throws Exception {
    if (preferDirect) { //是否是直接内存
        return ctx.alloc().ioBuffer();
    } else {
        return ctx.alloc().heapBuffer();
    }
}

再调用子类,实现类的encode()方法,进行编码,同样也就是调用ByteBuf的写入方法,将对象写进去。 

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持编程网。

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