簡介
程式和程式之間的資料傳輸方式有很多，可以通過二進位制協議來傳輸，比較流行的像是thrift協議或者google的protobuf。這些二進位制協議可以實現資料的有效傳輸，並且通過二進位制的形式可以節省資料的體積，在某些速度和效率優先的情況下是非常有效的。並且如果不同的程式語言之間的相互呼叫，也可以通過這種二進位制的協議來實現。
雖然二進位制更加快速和有效，但是對於程式設計師來說不是很友好，因為一個人很難直接讀取二進位制檔案，雖然也存在一些一些文字的資料傳輸方式，比如XML，但是XML的繁瑣的標籤導致了XML在使用中有諸多的不便。於是一種通用的文字檔案傳輸格式json誕生了。
能讀到這篇文章的朋友肯定對json不陌生了，當然還有一些更加簡潔的檔案格式，比如YAML,感興趣的朋友可以更深入的瞭解一下。
這裡我們想要講的是netty對json的解碼。
java中對json的支援
在java中我們json的使用通常是將一個物件轉換成為json進行資料傳輸，或者將接收到json進行解析，將其轉換成為物件。
可惜的是在JDK中並沒有提供給一個好用的JSON工具，所以我們一般需要藉助第三方的JSON包來實現Object和JSON之間的轉換工作。
通常使用的有google的GSON，阿里的FastJSON和jackson等。
這裡我們使用google的GSON來進行介紹。
這裡我們主要講解的是java中物件和json的互相轉換，所以GSON中其他更加強大的功能這裡就不介紹了。
首先我們建立一個JAVA物件，我們定義一個Student類，如下所示：
static class Student {
String name;
String phone;
Integer age;
public Student(String name, String phone, Integer age) {
this.name = name;
this.phone = phone;
this.age = age;
}
}這個類中，我們為Student定義了幾個不同的屬性和一個建構函式。接下來我們看下如何使用GSON來對這個物件進行JSON的轉換：
Student obj = new Student("tina","188888888",18);
Gson gson = new Gson();
String json = gson.toJson(obj);
System.out.println(json);
Student obj2 = gson.fromJson(json, Student.class);
System.out.println(obj2);GSON使用起來非常簡單，我們構建好Gson物件之後，直接呼叫它的toJson方法即可將物件轉換成為json字串。
然後呼叫json的fromJson方法就可以將json字串轉換成為物件。
上面的程式碼輸出如下：
{"name":"tina","phone":"188888888","age":18}
com.flydean.JsonTest$Student@4534b60dnetty對json的解碼
netty為json提供了一個解碼器叫做JsonObjectDecoder,先來看下JsonObjectDecoder的定義：
public class JsonObjectDecoder extends ByteToMessageDecoder和前面講解的base64,byte陣列不同的是，JsonObjectDecoder繼承的是ByteToMessageDecoder而不是MessageToMessageDecoder。
這說明JsonObjectDecoder是直接從ByteBuf轉換成為Json Object物件。
我們知道JDK中並沒有JSON這個物件，所有的物件都是從第三方包中引入的，netty並沒有引入新的物件，所以netty中從Json中解析出來的物件還是一個ByteBuf物件，在這個ByteBuf中包含了一個Json物件。
JsonObjectDecoder的解析邏輯是怎麼樣的呢？
首先來看下JsonObjectDecoder中定義的4個state：
private static final int ST_CORRUPTED = -1;
private static final int ST_INIT = 0;
private static final int ST_DECODING_NORMAL = 1;
private static final int ST_DECODING_ARRAY_STREAM = 2;ST_INIT表示的是decode的初始狀態，ST_CORRUPTED表示的是decode中出現的異常狀態。
ST_DECODING_NORMAL代表的是一個普通的json，如下所示：
{
"source": "web",
"type": "product_info",
"time": 1641967014440,
"data": {
"id": 30000084318055,
"staging": false
},
"dataId": "123456"
}ST_DECODING_ARRAY_STREAM代表的是一個陣列，對於陣列來說，陣列也是一個物件，所以陣列也可以用json表示,下面就是一個常見的json陣列：
[ "Google", "Runoob", "Taobao" ]JsonObjectDecoder的解碼邏輯比較簡單，它主要是讀取ByteBuf中的資料，通過判斷讀取的資料和json中特有的大括號，中括號，逗號等分隔符來分割和解析json物件。
要注意的是，JsonObjectDecoder要解碼的ByteBuf中的訊息應該是UTF-8編碼格式的，為什麼需要UTF-8格式呢？
這是因為json中那些特有的分隔符，即使在UTF-8中也是用一個byte來儲存的，這樣我們在讀取資料的過程中，可以通過讀取的byte值和json的分隔符進行比較，從而來確定json中不同物件的界限。
如果換成其他的編碼方式，json中的分隔符可能會用多個byte來表示，這樣對我們的解析就提高了難度，因為我們需要知道什麼時候是分隔符的開始，什麼時候是分隔符的結束。
它的核心解碼邏輯如下，首先從ByteBuf中讀取一個byte：
byte c = in.getByte(idx);然後通過呼叫decodeByte(c, in, idx); 來判斷當前的位置是開括號，還是閉括號，是在一個物件的字串中，還是一個新的物件字串。
首先需要對當前的state做一個判斷，state判斷呼叫的是initDecoding方法：
private void initDecoding(byte openingBrace) {
openBraces = 1;
if (openingBrace == '[' && streamArrayElements) {
state = ST_DECODING_ARRAY_STREAM;
} else {
state = ST_DECODING_NORMAL;
}
}接著就是對當前的state和自定義的4個狀態進行比較，如果是普通的json物件，並且物件已經是閉括號狀態，說明該物件已經讀取完成，可以將其進行轉換並輸出了：
if (state == ST_DECODING_NORMAL) {
decodeByte(c, in, idx);
if (openBraces == 0) {
ByteBuf json = extractObject(ctx, in, in.readerIndex(), idx + 1 - in.readerIndex());
if (json != null) {
out.add(json);
}
...如果state表示目前是一個陣列物件，陣列物件中可能包含多個物件，這些物件是通過逗號來區分的。逗號之間還可能會有空格，所以需要對這些資料進行特殊判斷和處理，如下所示：
else if (state == ST_DECODING_ARRAY_STREAM) {
decodeByte(c, in, idx);
if (!insideString && (openBraces == 1 && c == ',' || openBraces == 0 && c == ']')) {
for (int i = in.readerIndex(); Character.isWhitespace(in.getByte(i)); i++) {
in.skipBytes(1);
}
int idxNoSpaces = idx - 1;
while (idxNoSpaces >= in.readerIndex() && Character.isWhitespace(in.getByte(idxNoSpaces))) {
idxNoSpaces--;
}
ByteBuf json = extractObject(ctx, in, in.readerIndex(), idxNoSpaces + 1 - in.readerIndex());
if (json != null) {
out.add(json);
}
....最後將解析出來的json物件放入byteBuf的out list中，整個解析到此結束。
總結
以上就是netty中json核心解碼器JsonObjectDecoder的使用，它的本質是通過判斷json物件中的分割符來分割多個json字串，然後將分割後的json字串存入ByteBuf中輸出。
看到這裡，大家可能會疑惑了，decoder不是和encoder一起出現的嗎？為什麼netty中只有JsonObjectDecoder,而沒有JsonObjectEncoder呢？
事實上，這裡的Json物件就是一個包含Json字元的字串，這個字串被寫入到ByteBuf中，所以這裡並不需要特殊的encoder。
本文已收錄於 http://www.flydean.com/14-3-netty-codec-json/
最通俗的解讀，最深刻的乾貨，最簡潔的教程，眾多你不知道的小技巧等你來發現！
歡迎關注我的公眾號:「程式那些事」,懂技術，更懂你！