使用Java Netty做Concox协议解析

concox协议与部标协议存在着很大的不同，特别是包头包尾的定义，部标使用的是打个byte位，然后通过转义的方式来实现，这也是目前主流的处理方式，无论是808，809还是1078与苏标都是单字节的包头包尾，而concox则使用的是双字节来定义包头包尾，中间无转义的方式，其实也有很多私有协议使用的是双字节的包头包尾。

话不多说，我们首先看一下concox的协议格式（以登录包为例）：

		长度	描述
起始位		2	0x78 0x78
包长		1	长度= 协议号 + 信息内容 +信息序列号 + 错误校验
协议号		1	0x01
信息内容	终端ID	8	例：如果IMEI是 123456789123456，终端ID 为：0x01 0x23 0x45 0x67 0x89 0x120x34 0x56
	类型识别码	2	根据此识别码判断终端类型
	时区语言	2	时区语言标志，详见下表
信息序列号		2	从开机后，每次发送数据序列号都自动加1
错误校验		2	“包长度”到“信息序列号”的CRC-ITU值。接收方若收到的信息计算有CRC错误，则忽略，抛弃这个数据包（算法详见附件1）
停止位		2	固定值: 0x0D 0x0A

Example: 78 78 11 01 07 52 53 36 78 90 02 42 70 00 32 01 00 05 12 79 0D 0A

首先我们定义一个解码器，写一个初步解析方法叫decodeMessage()

 private ConcoxMessage decodeMessage(ChannelHandlerContext ctx, ByteBuf in) {//可读长度不能小于基本长度if (in.readableBytes() < ConcoxConstant.MSG_BASE_LENGTH) {return null;}//防止字节流攻击，数据太大为异常数据if (in.readableBytes() > ConcoxConstant.MSG_MAX_LENGTH) {in.skipBytes(in.readableBytes());return null;}//初始化包长int dataLen = 0;//包长度字节长度int length=0;while (true) {//查找消息头，如果未找到则丢弃所有数据in.markReaderIndex();//获取包头int head=in.readShort();if(head==0x7878){dataLen=in.readByte()&0xFF;length=1;//可读长度不能小于数据长度加包尾if (in.readableBytes() < dataLen+2) {in.resetReaderIndex();return null;}break;}else if(head==0x7979){dataLen=in.readShort();length=2;//可读长度不能小于数据长度加包尾if (in.readableBytes() < dataLen+2) {in.resetReaderIndex();return null;}break;}//可读长度不能小于基本长度if (in.readableBytes() < ConcoxConstant.MSG_BASE_LENGTH) {in.resetReaderIndex();return null;}}ConcoxMessage concoxMessage = new ConcoxMessage();concoxMessage.setProtocolType(protocolType);//协议号int msgId = in.readByte()&0xFF;concoxMessage.setMsgId(msgId);//终端号与消息体处理if(msgId==0x01) {//读取终端号码byte[] terminalNumArr = new byte[8];in.readBytes(terminalNumArr);String terminalNum = ByteBufUtil.hexDump(terminalNumArr);concoxMessage.setTerminalNum(terminalNum.replaceAll("^(0+)", ""));//读取剩余消息体(信息内容(去掉设备号码)+信息序列号)byte[] remainingMsgBodyArr  = new byte[dataLen-11];in.readBytes(remainingMsgBodyArr);//组合完整消息体(包长度+协议号+信息内容+信息序列号)ByteBuf frame= ByteBufAllocator.DEFAULT.heapBuffer(dataLen +1);//包长度frame.writeByte(dataLen);//协议号frame.writeByte(msgId);//终端号码frame.writeBytes(terminalNumArr);//剩余消息体frame.writeBytes(remainingMsgBodyArr);concoxMessage.setMsgBody(frame);}else{//读取终端号码String terminalNum = SessionUtil.getTerminalInfo(ctx).getTerminalNum();concoxMessage.setTerminalNum(terminalNum);//读取剩余消息体（消息内容+序列号），去掉错误校验byte[] remainingMsgBodyArr = new byte[dataLen - 3];in.readBytes(remainingMsgBodyArr);//组合完整消息体(包长度+协议号+信息内容+信息序列号)//包长度字节+协议号+消息内容+消息序列号（等同于消息长度-错误校验+包长度的字节）int msgLen = dataLen + length - 2;ByteBuf frame = ByteBufAllocator.DEFAULT.heapBuffer(msgLen);if (length == 1) {//包长度frame.writeByte(dataLen);} else {frame.writeShort(dataLen);}//协议号frame.writeByte(msgId);//剩余消息体（消息内容+序列号）frame.writeBytes(remainingMsgBodyArr);concoxMessage.setMsgBodyArr(remainingMsgBodyArr);concoxMessage.setMsgBody(frame);}//读取校验in.readShort();//读取包尾in.readShort();// 回收已读字节in.discardReadBytes();return concoxMessage;}

因为包头是两个字节，所以我们先找到设备传输过来的原始数据的包头，不过concox包头有两种分别是0x78 0x78，0x79 0x79，所以我们这里找两个连续字节分别是0x78 0x78或者0x79 0x79，循环查找，直到找到包头为止。

找的过程中需要根据剩余的字节数去判断是否小于数据的基本长度，如果小于基本长度则重置读指针然后等待下个包的到来，不然数据是不完整的，即便进入后续的解析也是有问题的。

//可读长度不能小于基本长度if (in.readableBytes() < ConcoxConstant.MSG_BASE_LENGTH) {in.resetReaderIndex();return null;}

如果找到包头后，则读取协议号，因为concox的协议号是一个字节，我们这时候转成int的时候需要进行与运算，不过也可以将协议号定义成byte，这样就不需要进行与运算了。

这里说一下为什么要进行与运算：

在做byte -> int类型转换时，JVM会做一个补位处理，
（注：补位是补1还是补0，取决于byte的最高位是1还是0）
以协议中出现的0x8A的协议号为例，转成二进制为：10001010，
如果直接赋值int值后是其实在计算机存储的是11111111 11111111 11111111 10001010（32位），
这个时候其实与最初的0x8A已经完全不等了，所以我们需要对其进行与0xFF做与运算，
可以将高24位置为0，低8位保持不变，这样做就可以保证和二进制补码的一致了。

因此我们在做协议解析的时候一定要注意将readByte()得到的数值与0xFF做一次与计算！

在登录过后设备需要进行回复确认，按照协议进行组包：

登录包回复（平台回复）

	长度	描述
起始位	2	0x78 0x78
包长	1	长度 = 协议号 + 信息内容 +信息序列号 + 错误校验
协议号	1	0x01
信息序列号	2	从开机后，每次发送数据序列号都自动加1
错误校验	2	“包长度”到“信息序列号”的CRC-ITU值。接收方若收到的信息计算有CRC错误，则忽略，抛弃这个数据包（算法详见附件1）
停止位	2	固定值: 0x0D 0x0A

Example：78 78 05 01 00 05 9F F8 0D 0A

public static void replyMessage(ChannelHandlerContext ctx,int msgId,int index) {ByteBuf byteBuf = ByteBufAllocator.DEFAULT.heapBuffer(10);//包长度byteBuf.writeByte(5);//协议号byteBuf.writeByte(msgId);//信息序列号byteBuf.writeShort(index);//读取消息体byte[] bodyArr = new byte[byteBuf.readableBytes()];byteBuf.readBytes(bodyArr);//获取crcint crc=(CommonUtil.GetCrc16(bodyArr, bodyArr.length));//写入包头byteBuf.writeByte(0x78);byteBuf.writeByte(0x78);//写入包长度byteBuf.writeByte(5);//协议号byteBuf.writeByte(msgId);//信息序列号byteBuf.writeShort(index);//错误校验byteBuf.writeShort(crc);byteBuf.writeByte(0x0D);byteBuf.writeByte(0x0A);log.info("回复确认包:{}", ByteBufUtil.hexDump(byteBuf));ctx.writeAndFlush(byteBuf);}

这个时候设备就可以完成正常登录了，后面的解析可参考以上解析思路进行，下面附上协议中错误校验（CRC-ITU）的方法实现

public static char GetCrc16(byte[] pData, int nLength){int i=0;// 初始化char fcs = 0xffff;while(nLength>0){fcs = (char) ((fcs >> 8) ^ crctab16[(fcs ^ pData[i]) & 0xff]);nLength--;i++;}// 取反return (char) ~fcs;}

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