Netty ByteToMessageDecoder解码机制全解析
ByteToMessageDecoder
public abstract class ByteToMessageDecoder extends ChannelInboundHandlerAdapter {
ByteToMessageDecoder 是一个 抽象的 ChannelInboundHandlerAdapter。它的核心职责是将入站的字节流（ByteBuf）解码成应用层的消息（Message）对象。
在基于流的传输协议（如 TCP）中，数据并非以你发送时划分的消息包（Message）形式到达，而是一个连续的字节流。这会导致两个常见问题：
- 粘包（Sticking）: 多个小的消息包被合并在一个TCP报文中一次性接收。
- 半包（Half-packet）: 一个大的消息包被拆分到多个TCP报文中，一次只接收到了一部分。
ByteToMessageDecoder 的设计目标就是为了优雅地解决这两个问题。它通过内部维护一个累积缓冲区，自动将零散的 ByteBuf 累积起来，然后让子类在数据足够时进行解码。
核心组件与字段分析
ByteToMessageDecoder 内部有几个关键的字段和组件来支撑其功能。
1. 累积器 cumulator 和累积缓冲区 cumulation
ByteBuf cumulation;：这是解码器的核心，一个ByteBuf类型的累积缓冲区。所有channelRead事件接收到的ByteBuf都会被累积到这个cumulation中。private Cumulator cumulator = MERGE_CUMULATOR;：Cumulator是一个接口，定义了如何将新的ByteBuf(in) 合并到旧的累积缓冲区 (cumulation) 中。ByteToMessageDecoder提供了两种默认实现：MERGE_CUMULATOR(默认):// ... existing code ... public static final Cumulator MERGE_CUMULATOR = new Cumulator() {@Overridepublic ByteBuf cumulate(ByteBufAllocator alloc, ByteBuf cumulation, ByteBuf in) {// ...try {final int required = in.readableBytes();if (required > cumulation.maxWritableBytes() ||// ... some conditions) {// 空间不足时，扩展缓冲区return expandCumulation(alloc, cumulation, in);}// 空间足够，直接写入cumulation.writeBytes(in, in.readerIndex(), required);in.readerIndex(in.writerIndex());return cumulation;} finally {// 必须释放传入的 in buffer，因为它的数据已经被消费（复制）in.release();}} }; // ... existing code ...工作方式：它尝试将新数据拷贝到现有的
cumulation缓冲区的可写空间中。如果空间不足，它会分配一个更大的新缓冲区，并将旧数据和新数据都拷贝到这个新缓冲区里。 优点：数据总是存储在单个连续的ByteBuf中，访问速度快。 缺点：在缓冲区需要扩展时，会涉及内存分配和数据拷贝，可能产生性能开销。COMPOSITE_CUMULATOR:// ... existing code ... public static final Cumulator COMPOSITE_CUMULATOR = new Cumulator() {@Overridepublic ByteBuf cumulate(ByteBufAllocator alloc, ByteBuf cumulation, ByteBuf in) {// ...CompositeByteBuf composite = null;try {if (cumulation instanceof CompositeByteBuf && cumulation.refCnt() == 1) {composite = (CompositeByteBuf) cumulation;// ...} else {composite = alloc.compositeBuffer(Integer.MAX_VALUE).addFlattenedComponents(true, cumulation);}// 将新的 in buffer 作为一个组件添加进去composite.addFlattenedComponents(true, in);in = null;return composite;} finally {// ...}} }; // ... existing code ...工作方式：它使用
CompositeByteBuf（复合缓冲区）来累积数据。它不进行内存拷贝，而是像一个列表一样，直接将新的ByteBuf作为组件添加进来。 优点：避免了内存拷贝，累积操作非常高效。 缺点：CompositeByteBuf的内部实现比普通ByteBuf复杂，随机访问数据的性能可能会稍差。
2. 状态与行为控制字段
private boolean singleDecode;：如果设置为true，每次channelRead事件只会调用decode方法一次，成功解码出一个消息后就会停止，即使缓冲区里还有足够的数据可以解码出更多消息。这在某些需要进行协议升级的场景下很有用。private byte decodeState;：一个内部状态机，用于处理复杂的并发和重入问题。例如，如果在decode方法执行期间，该handler被从pipeline中移除，这个状态机可以确保状态的正确流转和资源的安全释放。private int discardAfterReads = 16;和private int numReads;：这是一个内存优化策略。当decode方法从cumulation缓冲区读取数据后，这部分已读空间并不会立即被回收。当读操作（channelRead）累计达到discardAfterReads次数后，ByteToMessageDecoder会调用cumulation.discardSomeReadBytes()方法。这个方法会把可读字节移动到缓冲区的最前端，从而释放尾部的空间，防止缓冲区无限增长。
channelRead
这是解码器的入口。当上一个 handler 传来数据时，此方法被调用。
// ... existing code ...@Overridepublic void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {if (msg instanceof ByteBuf) {selfFiredChannelRead = true;CodecOutputList out = CodecOutputList.newInstance();try {first = cumulation == null;// 1. 累积数据cumulation = cumulator.cumulate(ctx.alloc(),first ? Unpooled.EMPTY_BUFFER : cumulation, (ByteBuf) msg);// 2. 调用解码逻辑callDecode(ctx, cumulation, out);} catch (DecoderException e) {throw e;} catch (Exception e) {throw new DecoderException(e);} finally {try {// 3. 清理和资源管理if (cumulation != null && !cumulation.isReadable()) {// ... 释放空的 cumulation ...cumulation = null;} else if (++numReads >= discardAfterReads) {// ... 执行 discardSomeReadBytes ...}int size = out.size();firedChannelRead |= out.insertSinceRecycled();// 4. 将解码后的消息传递给下一个 HandlerfireChannelRead(ctx, out, size);} finally {out.recycle();}}} else {ctx.fireChannelRead(msg);}}
// ... existing code ...
流程分解:
- 累积数据: 将传入的
ByteBuf(msg) 通过cumulator合并到cumulation中。 - 调用解码: 调用
callDecode方法，该方法内部会循环调用子类实现的decode方法。 - 清理和资源管理: 在
finally块中，检查cumulation是否已经读完。如果读完，就释放它。同时，检查是否需要执行discardSomeReadBytes优化。 - 传递结果: 将解码产生的消息列表
out中的所有对象，通过fireChannelRead传递给ChannelPipeline中的下一个ChannelInboundHandler。
callDecode
// ... existing code ...protected void callDecode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List<Object> out) {try {while (in.isReadable()) {final int outSize = out.size();if (outSize > 0) {fireChannelRead(ctx, out, outSize);out.clear();// Check if this handler was removed before continuing with decoding.// If it was removed, it is not safe to continue to operate on the buffer.//// See:// - https://github.com/netty/netty/issues/4635if (ctx.isRemoved()) {break;}}int oldInputLength = in.readableBytes();decodeRemovalReentryProtection(ctx, in, out);// Check if this handler was removed before continuing the loop.// If it was removed, it is not safe to continue to operate on the buffer.//// See https://github.com/netty/netty/issues/1664if (ctx.isRemoved()) {break;}if (out.isEmpty()) {if (oldInputLength == in.readableBytes()) {break;} else {continue;}}if (oldInputLength == in.readableBytes()) {throw new DecoderException(StringUtil.simpleClassName(getClass()) +".decode() did not read anything but decoded a message.");}if (isSingleDecode()) {break;}}} catch (DecoderException e) {throw e;} catch (Exception cause) {throw new DecoderException(cause);}}
// ... existing code ...
callDecode 的核心是一个 while (in.isReadable()) 循环，意图是在一次 channelRead 事件中，尽可能多地从累积缓冲区 in 中解码出消息。下面是循环内部的详细步骤：
处理上一轮解码结果 (
if (outSize > 0))- 在一个解码周期中，用户的
decode方法可能一次性向out列表添加多个消息。这个if块检查out列表是否已有解码出的消息。 - 如果有，就调用
fireChannelRead(ctx, out, outSize)将这些消息立即传递给pipeline中的下一个handler。 - 传递后，调用
out.clear()清空列表，为下一轮解码做准备。 - 关键安全检查：
if (ctx.isRemoved())。在fireChannelRead过程中，下游的handler完全有可能执行一个操作，将当前的ByteToMessageDecoder从pipeline中移除。如果发生了这种情况，后续的所有操作都是不安全的，必须立刻break循环。
- 在一个解码周期中，用户的
调用用户解码逻辑
int oldInputLength = in.readableBytes();：在调用用户的decode方法之前，记录下当前缓冲区的可读字节数。这个变量至关重要，用于后续判断解码是否有效。decodeRemovalReentryProtection(ctx, in, out);：这是真正调用用户实现的decode方法的地方。它被一个“防重入和移除保护”的方法包裹着，我们稍后详细分析这个方法。
解码后的状态检查
- 再次进行移除安全检查：
if (ctx.isRemoved())。用户的decode方法内部也可能触发handler的移除操作，所以调用后必须再次检查。 - 情况一：没有解码出消息 (
if (out.isEmpty()))if (oldInputLength == in.readableBytes())：如果out列表为空，并且缓冲区的可读字节数没有变化，这说明剩余的数据不足以构成一个完整的消息。这是最常见的情况，解码器应该停止本次解码，等待更多数据到达。因此，break循环。else { continue; }：如果out列表为空，但可读字节数减少了，这说明用户的decode方法消费了一部分数据（例如，跳过了一些无效字节或协议头），但还没有解码出完整的消息。这是一个有效的中间状态，所以用continue进入下一轮循环，尝试用剩余的数据继续解码。
- 情况二：成功解码出消息 (
out不为空)if (oldInputLength == in.readableBytes())：如果out列表不为空（解码出了消息），但缓冲区的可读字节数没有变化，这是一个严重的逻辑错误。这意味着用户的decode实现凭空创建了一个消息，却没有从输入流中消费任何数据。如果不加以制止，这将导致while循环无限执行，造成死循环。因此，Netty 在这里会主动抛出DecoderException。
- 检查
singleDecode标志：if (isSingleDecode())。如果用户设置了singleDecode为true，那么在成功解码出一批消息后，无论缓冲区是否还有数据，都应立即break循环。
- 再次进行移除安全检查：
decodeRemovalReentryProtection
这是对用户 decode 方法的核心封装，目的是为了安全。
// ... existing code ...final void decodeRemovalReentryProtection(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List<Object> out)throws Exception {decodeState = STATE_CALLING_CHILD_DECODE;try {decode(ctx, in, out);} finally {boolean removePending = decodeState == STATE_HANDLER_REMOVED_PENDING;decodeState = STATE_INIT;if (removePending) {fireChannelRead(ctx, out, out.size());out.clear();handlerRemoved(ctx);}}}
// ... existing code ...
它的作用是：
- 在调用
decode(ctx, in, out)之前，将内部状态decodeState设置为STATE_CALLING_CHILD_DECODE。 - 如果在
decode方法执行期间，handlerRemoved方法被从另一个线程或事件回调中调用，handlerRemoved会检查到这个状态，它不会立即执行移除逻辑，而是将状态改为STATE_HANDLER_REMOVED_PENDING然后返回。 - 当
decode方法执行完毕，finally块会检查状态是否为STATE_HANDLER_REMOVED_PENDING。如果是，说明在解码期间有一个“待处理的移除请求”。此时，它会安全地将解码出的最后结果fire出去，然后再调用handlerRemoved(ctx)来完成真正的移除清理工作。 - 这个机制确保了
decode方法的原子性，防止了在解码过程中状态被破坏的风险。
fireChannelRead
这个静态方法负责将解码后的消息列表传递出去。
// ... existing code ...static void fireChannelRead(ChannelHandlerContext ctx, List<Object> msgs, int numElements) {if (msgs instanceof CodecOutputList) {fireChannelRead(ctx, (CodecOutputList) msgs, numElements);} else {for (int i = 0; i < numElements; i++) {ctx.fireChannelRead(msgs.get(i));}}}static void fireChannelRead(ChannelHandlerContext ctx, CodecOutputList msgs, int numElements) {for (int i = 0; i < numElements; i ++) {ctx.fireChannelRead(msgs.getUnsafe(i));}}
// ... existing code ...
逻辑很简单：遍历列表，对每个解码出的消息调用 ctx.fireChannelRead()。它对 Netty 内部使用的 CodecOutputList 做了优化，使用 getUnsafe 方法来提升性能。
总结
callDecode 的逻辑比表面看起来要复杂得多，它不仅仅是一个简单的循环调用。它是一个非常健壮的执行引擎，内置了多种检查和保护机制：
- 状态驱动的循环：循环的终止条件是动态的，取决于“是否还有数据”、“是否解码出消息”、“是否消耗了字节”以及“是否设置了
singleDecode”。 - 严格的契约执行：强制要求解码出消息的
decode方法必须消耗输入字节，否则抛出异常，防止开发者写出死循环的解码器。 - 并发和重入安全：通过
decodeRemovalReentryProtection和状态机，优雅地处理了在解码过程中自身被移除的复杂情况。 - 及时的事件传播：一旦解码出消息，会立即
fire出去，而不是等整个while循环结束，这降低了消息传递的延迟。
decode
这是开发者必须实现的抽象方法，是解码逻辑的核心所在。
// ... existing code .../*** Decode the from one {@link ByteBuf} to an other. This method will be called till either the input* {@link ByteBuf} has nothing to read when return from this method or till nothing was read from the input* {@link ByteBuf}.** @param ctx the {@link ChannelHandlerContext} which this {@link ByteToMessageDecoder} belongs to* @param in the {@link ByteBuf} from which to read data* @param out the {@link List} to which decoded messages should be added* @throws Exception is thrown if an error occurs*/protected abstract void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List<Object> out) throws Exception;
// ... existing code ...
实现要点:
- 检查可读字节: 在读取前，先检查
in.readableBytes()是否足够构成一个完整的消息。 - 数据不足则返回: 如果数据不足，不要做任何读取操作，直接
return。ByteToMessageDecoder会保留当前cumulation的内容，等待下一次channelRead带来更多数据。 - 数据足够则解码: 如果数据足够，从
in中读取相应字节（例如in.readInt()、in.readBytes(len)），解码成一个或多个消息对象，然后将这些对象out.add(message)到输出列表out中。 - 循环解码:
ByteToMessageDecoder的callDecode方法会在一个循环中调用你的decode方法，直到in中不再有足够的数据可以组成一个新消息为止。
channelReadComplete 和 AutoRead
// ... existing code ...@Overridepublic void channelReadComplete(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {numReads = 0;discardSomeReadBytes();if (selfFiredChannelRead && !firedChannelRead && !ctx.channel().config().isAutoRead()) {ctx.read();}firedChannelRead = false;selfFiredChannelRead = false;ctx.fireChannelReadComplete();}
// ... existing code ...
这个方法有一个非常重要的逻辑：当 Channel 的 isAutoRead 选项为 false 时，Netty 不会自动从底层 Socket 读取数据。开发者需要手动调用 ctx.read() 来触发下一次读取。 ByteToMessageDecoder 在这里做了一个智能判断：如果在一次完整的读操作中（从 channelRead 到 channelReadComplete），它接收到了数据（selfFiredChannelRead 为 true），但没有成功解码出任何消息传递给下一个 handler（!firedChannelRead），它会认为可能是因为数据不够，所以主动调用 ctx.read() 去请求更多数据，防止数据流中断。
handlerRemoved 和 channelInactive
这两个方法处理解码器生命周期结束时的逻辑。
- 当
Channel关闭 (channelInactive) 或handler被移除 (handlerRemoved) 时，ByteToMessageDecoder会做最后的清理工作。 - 它会调用
decodeLast方法，让子类有机会处理cumulation中可能存在的、不完整的尾部数据。 - 最后，它会确保
cumulation缓冲区被释放，防止内存泄漏。
总结
ByteToMessageDecoder 是 Netty 中一个设计精良且功能强大的基础组件。它通过以下机制，极大地简化了网络编程中处理字节流解码的复杂性：
- 自动字节累积: 开发者无需手动管理零散的
ByteBuf，解码器会自动处理粘包/半包问题。 - 模板方法模式: 它定义了整个解码流程的骨架 (
channelRead->callDecode->decode)，开发者只需要填充核心的decode逻辑即可。 - 高效的内存管理: 提供了
MERGE_CUMULATOR和COMPOSITE_CUMULATOR两种策略，并内置了discardSomeReadBytes这样的内存整理机制。 - 健壮的生命周期管理: 妥善处理了
handler添加、移除、channel关闭等事件，确保资源能被正确释放。 - 对
AutoRead的智能处理: 在非自动读取模式下，能智能地触发下一次数据读取，保证数据处理的流畅性。
ByteToMessageDecoder (父类) 的职责：搭建通用框架
父类不知道应用层协议长什么样，但它解决了所有协议解码都会面临的共性问题：数据不是一次性完整到达的。
它的核心贡献体现在以下几点：
创建并管理累积缓冲区 (
cumulation) 这是解决半包问题的基石。当channelRead方法接收到一个ByteBuf时，它做的第一件事不是调用decode，而是将这个ByteBuf的数据累积到内部的cumulation缓冲区中。// ... existing code ... @Override public void channelRead(ChannelHandlerContext ctx, Object msg) throws Exception {if (msg instanceof ByteBuf) {// ...try {// ...// 关键步骤：将新到达的 msg 累积到 cumulation 中cumulation = cumulator.cumulate(ctx.alloc(),first ? Unpooled.EMPTY_BUFFER : cumulation, (ByteBuf) msg);// 然后才用累积后的完整数据去调用解码逻辑callDecode(ctx, cumulation, out); // ... existing code ...作用：无论网络底层把一个完整的消息拆分成了多少个“半包”发送过来，
ByteToMessageDecoder都会帮你把它们重新拼接在一起，存放在cumulation里。提供循环解码机制 (
callDecode) 这是解决粘包问题的关键。callDecode方法内部有一个while循环，只要缓冲区里还有数据，它就会持续尝试调用子类的decode方法。// ... existing code ... protected void callDecode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List<Object> out) {try {// 关键循环：只要缓冲区可读，就一直尝试解码while (in.isReadable()) {// ...int oldInputLength = in.readableBytes();decodeRemovalReentryProtection(ctx, in, out); // 调用子类的 decode// ...if (out.isEmpty()) {if (oldInputLength == in.readableBytes()) {// 如果没读出东西，并且字节也没少，说明是半包，跳出循环break;} else {// 字节少了但没读出东西，说明子类可能在做一些跳过字节的操作，继续循环continue;}}// ...} // ... existing code ...作用：如果网络一次性发来一个包含多个消息的“粘包”，这个
while循环会确保decode方法被连续调用，直到把所有完整的消息都从缓冲区中解码出来为止。处理“数据不足”的场景 这是整个机制能正常工作的核心。当子类的
decode方法发现cumulation里的数据不足以构成一个完整消息时，它会直接返回，并且不从缓冲区中读取任何字节。 此时，callDecode方法里的break逻辑会被触发（因为没有新消息产出，并且可读字节数未变）。循环终止，但重要的是，cumulation里的数据被完整保留了下来。它会静静地等待下一次channelRead事件带来更多的数据，然后在新数据累积进来后，再次尝试解码。
子类 decode 方法的职责：定义消息边界
子类的工作被大大简化了。它不需要关心数据是怎么来的、是不是完整的，它只需要做一个“裁判”：
- 输入：父类提供的、已经累积好的
ByteBuf。 - 逻辑：根据具体的协议规则，判断这个
ByteBuf里的数据当前是否足够解析出一个或多个完整的消息。- 如果足够：就从
ByteBuf中读取相应的数据，解码成消息对象，添加到out列表中。 - 如果不够：就什么也不做，直接
return。
- 如果足够：就从
总结
我们可以用一个比喻来理解这个关系：
ByteToMessageDecoder(父类) 就像一个自动化的流水线工作台。它负责从卡车（网络）上卸货（ByteBuf），并把所有零件（半包）都堆在工作台上（cumulation）。它还设定了一个规则：只要工作台上有零件，就让工人一直干活（while循环）。Decoder(子类) 就像一个熟练的工人。他只关心一件事：看着工作台上的零件，根据图纸（协议规范），判断是否能组装出一个完整的产品（消息）。能组装就拿走零件组装起来，不能就停手等待下一批零件。
所以，ByteToMessageDecoder 并没有直接解析你的协议，但它通过提供累积、循环和状态保持的通用框架，完美地解决了半包和粘包问题，让子类可以专注于核心的、与协议相关的解码逻辑。
FixedLengthFrameDecoder
首先，看它的定义和用途：
// ... existing code ...
/*** A decoder that splits the received {@link ByteBuf}s by the fixed number* of bytes. For example, if you received the following four fragmented packets:* <pre>* +---+----+------+----+* |A| BC | DEFG | HI |* +---+----+------+----+* </pre>* A {@link FixedLengthFrameDecoder}{@code (3)} will decode them into the* following three packets with the fixed length:* <pre>* +-----+-----+-----+* | ABC | DEF | GHI |* +-----+-----+-----+* </pre>*/
public class FixedLengthFrameDecoder extends ByteToMessageDecoder {
// ... existing code ...
它的作用非常明确：将接收到的字节流，按照一个固定的长度 (frameLength) 进行切分。无论底层传来的是半包还是粘包，它都能正确地切分出长度为 frameLength 的数据帧（Frame）。
构造函数与核心字段
// ... existing code ...
public class FixedLengthFrameDecoder extends ByteToMessageDecoder {private final int frameLength;/*** Creates a new instance.** @param frameLength the length of the frame*/public FixedLengthFrameDecoder(int frameLength) {checkPositive(frameLength, "frameLength");this.frameLength = frameLength;}
// ... existing code ...
逻辑非常简单：
- 它只有一个核心字段
frameLength，在构造时传入，代表每个数据帧的固定长度。 - 构造函数会检查
frameLength必须为正数。
核心解码逻辑 decode
FixedLengthFrameDecoder 巧妙地重写了两个 decode 方法，我们来分析一下：
// ... existing code ...@Overrideprotected final void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List<Object> out) throws Exception {Object decoded = decode(ctx, in);if (decoded != null) {out.add(decoded);}}/*** Create a frame out of the {@link ByteBuf} and return it.* ...*/protected Object decode(@SuppressWarnings("UnusedParameters") ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in) throws Exception {if (in.readableBytes() < frameLength) {return null;} else {return in.readRetainedSlice(frameLength);}}
}
protected Object decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in)- 这个方法是
FixedLengthFrameDecoder自己新增的一个decode重载方法，它负责真正的解码逻辑。 if (in.readableBytes() < frameLength): 这是最关键的一步。它检查父类ByteToMessageDecoder传来的累积缓冲区in中的可读字节数，是否小于我们期望的固定长度frameLength。- 如果小于，说明这是一个“半包”，数据还不够。此时它直接
return null。 - 如果大于或等于，说明数据足够，可以解码出一个完整的数据帧。
- 如果小于，说明这是一个“半包”，数据还不够。此时它直接
return in.readRetainedSlice(frameLength);: 当数据足够时，它调用in.readRetainedSlice(frameLength)。这个方法会从in中读取frameLength个字节，并返回一个新的、独立的ByteBuf切片。这个切片与原始ByteBuf共享底层内存，但有独立的读写指针。read操作会移动in的readerIndex，而retained则会增加返回的ByteBuf的引用计数，确保它在传递给下一个handler后不会被意外释放。
- 这个方法是
protected final void decode(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in, List<Object> out)- 这个方法是重写
ByteToMessageDecoder的抽象方法。 - 它的逻辑非常简单：调用上面那个
decode方法，拿到解码结果decoded。 - 如果
decoded不为null（即成功解码出一个帧），就把它加入到输出列表out中。
- 这个方法是重写
父子类协作流程分析
现在，我们把父类 ByteToMessageDecoder 的行为和子类 FixedLengthFrameDecoder 的行为串联起来，看看一个完整的协作流程：
- [父类]
channelRead被触发，接收到一个ByteBuf（可能是半包或粘包）。 - [父类] 将这个
ByteBuf的数据累积到内部的cumulation缓冲区。 - [父类] 调用
callDecode方法，callDecode内部的while循环开始执行。 - [父类]
callDecode调用decodeRemovalReentryProtection，后者最终调用子类实现的decode(ctx, cumulation, out)方法。 - [子类]
FixedLengthFrameDecoder的decode(ctx, in, out)方法被调用。它内部又调用了自己的decode(ctx, in)方法。 - [子类]
decode(ctx, in)检查in.readableBytes()：- 场景A (半包): 可读字节数小于
frameLength。它返回null。 - 场景B (数据足够): 可读字节数大于等于
frameLength。它读取frameLength字节，返回一个新的ByteBuf。
- 场景A (半包): 可读字节数小于
- [子类]
decode(ctx, in, out)拿到上一步的结果：- 场景A: 结果是
null，它什么也不做，直接返回。 - 场景B: 结果是一个
ByteBuf，它将这个ByteBuf添加到out列表中。
- 场景A: 结果是
- [父类]
callDecode检查decode方法执行后的状态：- 场景A:
out列表为空，且cumulation的可读字节数未变。callDecode知道这是半包情况，于是break循环，等待更多数据。 - 场景B:
out列表不为空。callDecode会将out中的消息fireChannelRead给下一个handler，清空out列表，然后继续while循环，尝试从cumulation剩余的字节中解码下一个帧（这就是处理粘包的关键）。
- 场景A:
- 循环往复，直到
cumulation中的数据不足以构成一个frameLength的帧为止。
总结
通过 FixedLengthFrameDecoder 这个简单的例子，我们可以清晰地看到：
- 父类
ByteToMessageDecoder负责了所有通用的、与具体协议无关的脏活累活：字节累积、循环调用、状态管理、半包数据保留、粘包数据处理。 - 子类
FixedLengthFrameDecoder只需聚焦于一个核心问题：“如何定义一个完整的消息帧？”。它的答案是：“当字节数达到frameLength时”。它用短短几行代码实现了这个判断和切片逻辑。
这种设计模式是典型的模板方法模式，极大地提高了代码的复用性和可维护性，让开发者可以快速开发出针对各种私有协议的解码器，而无需关心底层的半包/粘包处理细节。