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關於java中mina的詳細介紹

Y2J
Y2J原創
2017-04-25 10:29:333902瀏覽

Apache Mina Server 是網路通訊應用框架,也就是說,它主要是基於TCP/IP、UDP/IP協定堆疊的通訊框架(當然,也可以提供Java 物件的序列化服務、虛擬機器管道通訊服務等),Mina 可以幫助我們快速開發高效能、高擴展性的網路通訊應用,Mina 提供了事件驅動、非同步(Mina 的非同步IO 預設使用的是Java NIO 作為底層支援)操作的程式設計模型。 Mina 主要有1.x 和2.x 兩個分支,這裡我們講解最新版本2.0,如果你使用的是Mina 1.x,那麼可能會有一些功能並不適用。學習本文檔,需要你已掌握JAVA IO、JAVA NIO、JAVASocket、JAVA 線程及並發庫(java.util.concurrent.*)的知識。 Mina 同時提供了網路通訊的Server 端、Client 端的封裝,無論是哪端,Mina 在整個網通通訊結構中都處於如下的位置:可見Mina 的API 將真正的網路通訊與我們的應用程式隔離開來,你只需要關心你要傳送、接收的資料以及你的業務邏輯。同樣的,無論是哪端,Mina 的執行流程如下所示:
(1.) IoService:這個介面在一個執行緒上負責套接字的建立,擁有自己的Selector,監聽是否有連接被建立。

(2.) IoProcessor:這個介面在另一個執行緒上,負責檢查是否有資料在通道上讀寫,也就是說它也擁有自己的Selector,這是與我們使用JAVA NIO 編碼時的一個不同之處,通常在JAVA NIO 編碼中,我們都是使用一個Selector,也就是不區分IoService與IoProcessor 兩個功能介面。另外,IoProcessor 負責呼叫註冊在IoService 上的過濾器,並在過濾器鏈之後呼叫IoHandler。
(3.) IoFilter:這個介面定義一組攔截器,這些攔截器可以包含日誌輸出、黑名單過濾、資料的編碼(write 方向)與解碼(read 方向)等功能,其中資料的encode 與decode是最重要的、也是你在使用Mina 時最主要關注的地方。
(4.) IoHandler:這個介面負責寫業務邏輯,也就是接收、傳送資料的地方。

 


1. 簡單的TCPServer:
(1.) 第一步:寫IoService
  依照上面的執行流程,我們首先需要寫IoService,IoService 本身既是服務端,也是客戶端,我們這裡寫服務端,所以使用IoAcceptor 實現,由於IoAcceptor 是與協定無關的,因為我們要寫TCPServer,所以我們使用IoAcceptor 的實作NioSocketAcceptor,實際上底層就是呼叫java.nio.channels.ServerSocketChannel 類別。當然,如果你使用了Apache 的APR 函式庫,那麼你可以選擇讓AprSocketAcceptor 作為TCPServer 的實現,據傳說Apache APR庫的性能比JVM 自帶的本地庫高出很多。那麼IoProcessor 是由指定的IoService 內部建立並呼叫的,我們並不需要關心。

IoAcceptor acceptor=new NioSocketAcceptor();    
acceptor.getSessionConfig().setReadBufferSize(2048);    
acceptor.getSessionConfig.setIdleTime(IdleStatus.BOTH_IDLE,10);    
acceptor.bind(new InetSocketAddress(9123));

這段程式碼我們初始化了服務端的TCP/IP 的基於NIO 的套接字,然後呼叫IoSessionConfig設定讀取資料的緩衝區大小、讀寫通道均在10 秒內無任何操作就進入空閒狀態。

(2.) 第二步:編寫過濾器
這裡我們處理最簡單的字串傳輸,Mina 已經為我們提供了TextLineCodecFactory 編解碼器工廠來對字串進行編解碼處理。

acceptor.getFilterChain().addLast("codec",  new ProtocolCodecFilter(new TextLineCodecFactory(    
<span style="white-space:pre">  </span>Charset.forName("UTF-8"),    
<span style="white-space:pre">  </span>LineDelimeter.WINDOWS.getValue(),    
<span style="white-space:pre">  </span>LineDelimiter. WINDOWS.getValue()))    
);

這段程式碼要在acceptor.bind()方法之前執行,因為綁定套接字之後就不能再做這些準備工作了。這裡先不用清楚編解碼器是如何運作的,這個是後面重點說明的內容,這裡你只需要清楚,我們傳輸的以換行符為標識的數據,所以使用了Mina 自帶的換行符編解碼器工廠。

(3.) 第三步:寫IoHandler

这里我们只是简单的打印Client 传说过来的数据。

public class MyIoHandler extends IoHandlerAdapter {    
// 这里我们使用的SLF4J作为日志门面,至于为什么在后面说明。    
private final static Logger log = LoggerFactory    
.getLogger(MyIoHandler.class);    
@Override    
public void messageReceived(IoSession session, Object message)    
throws Exception {    
String str = message.toString();    
log.info("The message received is [" + str + "]");    
if (str.endsWith("quit")) {    
session.close(true);    
return;    
        } 
    } 
}

然后我们把这个IoHandler 注册到IoService:

acceptor.setHandler(new MyIoHandler());

当然这段代码也要在acceptor.bind()方法之前执行。然后我们运行MyServer 中的main 方法,你可以看到控制台一直处于阻塞状态,此时,我们用telnet 127.0.0.1 9123 访问,然后输入一些内容,当按下回车键,你会发现数据在Server 端被输出,但要注意不要输入中文,因为Windows 的命令行窗口不会对传输的数据进行UTF-8 编码。当输入quit 结尾的字符串时,连接被断开。这里注意你如果使用的操作系统,或者使用的Telnet 软件的换行符是什么,如果不清楚,可以删掉第二步中的两个红色的参数,使用TextLineCodec 内部的自动识别机制。


2. 简单的TCPClient:
这里我们实现Mina 中的TCPClient,因为前面说过无论是Server 端还是Client 端,在Mina中的执行流程都是一样的。唯一不同的就是IoService 的Client 端实现是IoConnector。

(1.) 第一步:编写IoService并注册过滤器

public class MyClient {    
main方法:    
IoConnector connector=new NioSocketConnector();    
connector.setConnectTimeoutMillis(30000);    
connector.getFilterChain().addLast("codec",    
new ProtocolCodecFilter(    
new TextLineCodecFactory(    
Charset.forName("UTF-8"),    
LineDelimiter.WINDOWS.getValue(),    
LineDelimiter.WINDOWS.getValue()    
)    
)    
);    
connector.connect(new InetSocketAddress("localhost", 9123));    
}

(2.) 第三步:编写IoHandler

public class ClientHandler extends IoHandlerAdapter {    
private final static Logger LOGGER = LoggerFactory    
.getLogger(ClientHandler.class);    
private final String values;    
public ClientHandler(String values) {    
this.values = values;    
}    
@Override    
public void sessionOpened(IoSession session) {    
session.write(values);    
}    
}

注册IoHandler:

connector.setHandler(new ClientHandler("你好!\r\n 大家好!"));

然后我们运行MyClient,你会发现MyServer 输出如下语句:
The message received is [你好!]
The message received is [大家好!]
我们看到服务端是按照收到两条消息输出的,因为我们用的编解码器是以换行符判断数据是否读取完毕的。

3. 介绍Mina的TCP的主要接口:
通过上面的两个示例,你应该对Mina 如何编写TCP/IP 协议栈的网络通信有了一些感性的认识。
(1.)IoService:
这个接口是服务端IoAcceptor、客户端IoConnector 的抽象,提供IO 服务和管理IoSession的功能,它有如下几个常用的方法:
A. TransportMetadata getTransportMetadata():
这个方法获取传输方式的元数据描述信息,也就是底层到底基于什么的实现,譬如:nio、apr 等。
B. void addListener(IoServiceListener listener):
这个方法可以为IoService 增加一个监听器,用于监听IoService 的创建、活动、失效、空闲、销毁,具体可以参考IoServiceListener 接口中的方法,这为你参与IoService 的生命周期提供了机会。
C. void removeListener(IoServiceListener listener):
这个方法用于移除上面的方法添加的监听器。
D. void setHandler(IoHandler handler):
这个方法用于向IoService 注册IoHandler,同时有getHandler()方法获取Handler。
E. Mapfbef8c8cec0afa8bb72a3f5a4575a361 getManagedSessions():
这个方法获取IoService 上管理的所有IoSession,Map 的key 是IoSession 的id。
F. IoSessionConfig getSessionConfig():
这个方法用于获取IoSession 的配置对象,通过IoSessionConfig 对象可以设置Socket 连接的一些选项。

 


 

(2.)IoAcceptor:
这个接口是TCPServer 的接口,主要增加了void bind()监听端口、void unbind()解除对套接字的监听等方法。这里与传统的JAVA 中的ServerSocket 不同的是IoAcceptor 可以多次调用bind()方法(或者在一个方法中传入多个SocketAddress 参数)同时监听多个端口。

 


 

3.)IoConnector:
这个接口是TCPClient 的接口, 主要增加了ConnectFuture connect(SocketAddressremoteAddress,SocketAddress localAddress)方法,用于与Server 端建立连接,第二个参数如果不传递则使用本地的一个随机端口访问Server 端。这个方法是异步执行的,同样的,也可以同时连接多个服务端。

 


 

(4.)IoSession:
這個介面用來表示Server 端與Client 端的連接,IoAcceptor.accept()的時候回傳實例。
這個介面有如下常用的方法:
A. WriteFuture write(Object message):
這個方法用來寫數據,該操作是異步的。
B. CloseFuture close(boolean immediately):
這個方法用於關閉IoSession,該操作也是非同步的,參數指定true 表示立即關閉,否則就在所有的寫入操作都flush 之後再關閉。
C. Object setAttribute(Object key,Object value):
這個方法用來為我們新增一些屬性,這樣可以在會話過程中都可以使用,類似HttpSession 的setAttrbute()方法。 IoSession 內部使用同步的HashMap 儲存你新增的自
定義屬性。
D. SocketAddress getRemoteAddress():
這個方法取得遠端連線的套接字位址。
E. void suspendWrite():
這個方法用來掛起寫操作,那麼有void resumeWrite()方法與之配對。對於read()方法同樣適用。
F. ReadFuture read():
這個方法用於讀取數據, 但預設是不能使用的, 你需要呼叫IoSessionConfig 的setUseReadOperation(true)才可以使用這個非同步讀取的方法。一般我們不會用到這個方法,因為這個方法的內部實作是將資料保存到一個BlockingQueue,假如是Server 端,因為大量的Client 端發送的資料在Server 端都這麼讀取,那麼可能會導致記憶體洩漏,但對於Client,可能有的時候會比較便利。
G. IoService getService():
這個方法傳回與目前會話物件關聯的IoService 實例。
關於TCP連接的關閉:
無論在客戶端還是服務端,IoSession 都用於表示底層的一個TCP 連接,那麼你會發現無論是Server 端還是Client 端的IoSession 呼叫close()方法之後, TCP 連線雖然顯示關閉, 但主執行緒仍在運行,也就是JVM 並未退出,這是因為IoSession 的close()只是關閉了TCP的連線通道,並沒有關閉Server 端、Client 端的程式。你需要呼叫IoService 的dispose()方法停止Server 端、Client 端。

 


(5.)IoSessionConfig:
這個方法用來指定此次會話的配置,它有如下常用的方法:
A. void setReadBufferSize(int size):

這個方法設定讀取緩衝的位元組數,但一般不需要呼叫這個方法,因為IoProcessor 會自動調整緩衝的大小。你可以呼叫setMinReadBufferSize()、setMaxReadBufferSize()方法,這樣無論IoProcessor 無論如何都會自動調整,都會在你指定的區間。
B. void setIdleTime(IdleStatus status,int idleTime):
這個方法設定關聯在頻道上的讀、寫或是讀寫事件在指定時間內未發生,該頻道就進入空閒狀態。一旦呼叫這個方法,則每隔idleTime 都會回呼過濾器、IoHandler 中的sessionIdle()方法。
C. void setWriteTimeout(int time):
這個方法設定寫入操作的逾時時間。
D. void setUseReadOperation(boolean useReadOperation):
這個方法設定IoSession 的read()方法是否可用,預設是false。

 


(6.)IoHandler:
這個介面是你寫業務邏輯的地方,從上面的範例程式碼可以看出,讀取資料、傳送資料基本上都在這個介面總完成,這個實例是綁定到IoService 上的,有且只有一個實例(沒有給一個IoService 注入一個IoHandler 實例會拋出異常)。它有以下幾個方法:
A. void sessionCreated(IoSession session):
這個方法當一個Session 物件被建立的時候被呼叫。對於TCP 連接來說,連接被接受的時候調用,但要注意此時TCP 連接並未建立,此方法僅代表字面含義,也就是連接的對象IoSession 被創建完畢的時候,回調這個方法。對於UDP 來說,當有封包收到的時候回呼這個方法,因為UDP 是無連線的。
B. void sessionOpened(IoSession session):
這個方法在連接被打開時調用,它總是在sessionCreated()方法之後被調用。對於TCP 來說,它是在連接被建立之後調用,你可以在這裡執行一些認證操作、發送資料等。對於UDP 來說,這個方法與sessionCreated()沒什麼區別,但緊跟著執行。如果你每隔一段時間,發送一些數據,那麼sessionCreated()方法只會在第一次調用,但是sessionOpened()方法每次都會調用。
C. void sessionClosed(IoSession session) :
對於TCP 來說,連線被關閉時,呼叫這個方法。對UDP 來說,IoSession 的close()方法被呼叫時才會毀掉這個方法。
D. void sessionIdle(IoSession session, IdleStatus status) :
這個方法在IoSession 的通道進入空閒狀態時調用,對於UDP 協定來說,這個方法始終不會被調用。
E. void exceptionCaught(IoSession session, Throwable cause) :
這個方法在你的程式、Mina 自身出現異常時回調,一般這裡是關閉IoSession。

F. void messageReceived(IoSession session, Object message) :
接收到訊息時呼叫的方法,也就是用於接收訊息的方法,一般情況下,message 是一個IoBuffer 類,如果你使用了協定編解碼器,那麼可以強制轉換為你需要的類型。通常我們都是會使用協定編解碼器的, 就像上面的例子, 因為協定編解碼器是
TextLineCodecFactory,所以我們可以強制轉message 為String 類型。
G. void messageSent(IoSession session, Object message) :
當發送訊息成功時呼叫這個方法,注意這裡的措辭,發送成功之後,也就是說發送訊息是不能用這個方法的。
傳送訊息的時機:
傳送訊息應該在sessionOpened()、messageReceived()方法中呼叫IoSession.write()方法完成。因為在sessionOpened()方法中,TCP 連線已經真正打開,同樣的在messageReceived()方法TCP 連線也是開啟狀態,只不過兩者的時機不同。 sessionOpened()方法是在TCP 連線建立之後,接收到資料之前發送;messageReceived()方法是在接收到資料之後發送,你可以完成依據收到的內容是什麼樣子,決定發送什麼樣的資料。因為這個介面中的方法太多,因此通常使用適配器模式IoHandlerAdapter,覆蓋你所感興趣的方法即可。

 


(7.)IoBuffer:
這個介面是JAVA NIO 的ByteBuffer 的封裝,這主要是因為ByteBuffer 只提供了對基本資料類型的讀寫操作,沒有提供對字串等物件類型的讀寫方法,使用起來更為方便,另外,ByteBuffer 是定長的,如果想要可變,將會很麻煩。 IoBuffer 的可變長度的實作類似於StringBuffer。 IoBuffer 與ByteBuffer 一樣,都是非線程安全的。本節的一些內容如果不清楚,可以參考java.nio.ByteBuffer 介面。這個介面有以下常用的方法:
A. static IoBuffer allocate(int capacity,boolean useDirectBuffer):
這個方法內部透過SimpleBufferAllocator 建立一個實例,第一個參數指定初始化容量,第二個參數指定使用直接緩衝區還是JAVA 記憶體堆的快取區,預設為false。
B. void free():
釋放緩衝區,以便被一些IoBufferAllocator 的實作重複使用,一般沒有必要呼叫這個方法,除非你想提升效能(但可能未必效果明顯)。
C. IoBuffer setAutoExpand(boolean autoExpand):
這個方法設定IoBuffer 為自動擴展容量,也就是前面所說的長度可變,那麼可以看出長度可變這個特性預設是不開啟的。
D. IoBuffer setAutoShrink(boolean autoShrink):
這個方法設定IoBuffer 為自動收縮,這樣在compact()方法呼叫之後,可以裁減一些沒有使用的空間。如果這個方法沒有被呼叫或設定為false,你也可以透過呼叫shrink()方法來手動收縮空間。

E. IoBuffer order(ByteOrder bo):
這個方法設定是Big Endian 還是Little Endian,JAVA 中預設是Big Endian,C++和其他語言一般是Little Endian。
F. IoBuffer asReadOnlyBuffer():
這個方法設定IoBuffer 為唯讀的。
G. Boolean prefixedDataAvailable(int prefixLength,int maxDataLength):
這個方法用於資料的最開始的1、2、4 個位元組表示的是資料的長度的情況,

# prefixLentgh表示這段資料的前幾個位元組(只能是1、2、4 的其中一個),代表的是這段資料的長度,
maxDataLength 表示最多要讀取的位元組數。回傳結果依賴等式
remaining()-prefixLength>=maxDataLength,也就是總的資料-表示長度的位元組,剩下的位元組數要比打算讀取的位元組數大或相等。
H. String getPrefixedString(int prefixLength,CharsetDecoder decoder):
如果上面的方法傳回true,那麼這個方法將開始讀取表示長度的位元組之後的數據,注意要保持這兩個方法的prefixLength的值是一樣的。
G、H 兩個方法在後面講到的PrefixedStringDecoder 中的內部實作使用。
IoBuffer 剩餘的方法與ByteBuffer 都是差不多的,額外增加了一些便利的操作方法,例如:
IoBuffer putString(String value,CharsetEncoder encoder)可以方便的以指定的編碼方式儲存字串、InputStream asInputStream()方法從IoBuffer 剩餘的未讀的資料中轉為輸入流等。

 


(8.)IoFuture:
在Mina 的許多操作中,你會看到回傳值是XXXFuture,實際上他們都是IoFuture 的子類,看到這樣的回傳值,這個方法就說明是異步執行的,主要的子類有ConnectFuture、CloseFuture 、ReadFuture 、WriteFuture 。這個介面的大部分操作都和
java.util.concurrent.Future 介面是類似的,譬如:await()、awaitUninterruptibly()等,一般我們常用awaitUninterruptibly()方法可以等待非同步執行的結果回傳。這個介面有以下常用的方法:
A. IoFuture addListener(IoFutureListener6b3d0130bba23ae47fe2b8e8cddf0195 listener):
這個方法用來新增一個監聽器, 在異步執行的結果回傳時監聽器中的回呼方法operationComplete (IoFuture future),也就是說,這是替代awaitUninterruptibly()方法另一種等待非同步執行結果的方法,它的好處是不會產生阻塞。
B. IoFuture removeListener(IoFutureListener6b3d0130bba23ae47fe2b8e8cddf0195 listener):
這個方法用來移除指定的監聽器。
C. IoSession getSession():#​​##這個方法回傳目前的IoSession。舉個例子,我們在客戶端呼叫connect()方法存取Server 端的時候,實際上這就是一個非同步執行的方法,也就是呼叫connect()方法之後立即返回,執行下面的程式碼,而不管是否連

接成功。那么如果我想在连接成功之后执行一些事情(譬如:获取连接成功后的IoSession对象),该怎么办呢?按照上面的说明,你有如下两种办法:

第一种:

ConnectFuture future = connector.connect(new InetSocketAddress(    
HOSTNAME, PORT));    
// 等待是否连接成功,相当于是转异步执行为同步执行。    
future.awaitUninterruptibly();    
// 连接成功后获取会话对象。如果没有上面的等待,由于connect()方法是异步的,session    
可能会无法获取。    
session = future.getSession();

第二种:

ConnectFuture future = connector.connect(new InetSocketAddress(    
HOSTNAME, PORT));    
future.addListener(new IoFutureListener<ConnectFuture>() {    
@Override    
public void operationComplete(ConnectFuture future) {    
try {    
Thread.sleep(5000);    
} catch (InterruptedException e) {    
e.printStackTrace();    
}    
IoSession session = future.getSession();    
System.out.println("++++++++++++++++++++++++++++");    
}    
});    
System.out.println("*************");

为了更好的看清楚使用监听器是异步的,而不是像awaitUninterruptibly()那样会阻塞主线程的执行,我们在回调方法中暂停5 秒钟,然后输出+++,在最后输出***。我们执行代码之后,你会发现首先输出***(这证明了监听器是异步执行的),然后IoSession 对象Created,系统暂停5 秒,然后输出+++,最后IoSession 对象Opened,也就是TCP 连接建立。

 


4.日志配置:
前面的示例代码中提到了使用SLF4J 作为日志门面,这是因为Mina 内部使用的就是SLF4J,你也使用SLF4J 可以与之保持一致性。Mina 如果想启用日志跟踪Mina 的运行细节,你可以配置LoggingFilter 过滤器,这样你可
以看到Session 建立、打开、空闲等一系列细节在日志中输出,默认SJF4J 是按照DEBUG级别输出跟踪信息的,如果你想给某一类别的Mina 运行信息输出指定日志输出级别,可以调用LoggingFilter 的setXXXLogLevel(LogLevel.XXX)。

例:

LoggingFilter lf = new LoggingFilter();    
lf.setSessionOpenedLogLevel(LogLevel.ERROR);    
acceptor.getFilterChain().addLast("logger", lf);

这里IoSession 被打开的跟踪信息将以ERROR 级别输出到日志。

 


5.过滤器:
前面我们看到了LoggingFilter、ProtocolCodecFilter 两个过滤器,一个负责日志输出,一个负责数据的编解码,通过最前面的Mina 执行流程图,在IoProcessor 与IoHandler 之间可以有很多的过滤器,这种设计方式为你提供可插拔似的扩展功能提供了非常便利的方式,目前的Apache CXF、Apache Struts2 中的拦截器也都是一样的设计思路。Mina 中的IoFilter 是单例的,这与CXF、Apache Struts2 没什么区别。IoService 实例上会绑定一个DefaultIoFilterChainBuilder 实例,DefaultIoFilterChainBuilder 会把使用内部的EntryImpl 类把所有的过滤器按照顺序连在一起,组成一个过滤器链。
DefaultIoFilterChainBuilder 类如下常用的方法:
A. void addFirst(String name,IoFilter filter):
这个方法把过滤器添加到过滤器链的头部,头部就是IoProcessor 之后的第一个过滤器。同样的addLast()方法把过滤器添加到过滤器链的尾部。
B. void addBefore(String baseName,String name,IoFilter filter):
这个方法将过滤器添加到baseName 指定的过滤器的前面,同样的addAfter()方法把过滤器添加到baseName 指定的过滤器的后面。这里要注意无论是那种添加方法,每个过滤器的名字(参数name)必须是唯一的。
C. IoFilter remove(Stirng name):
这个方法移除指定名称的过滤器,你也可以调用另一个重载的remove()方法,指定要移除的IoFilter 的类型。
D. Lista9b6c012ae4ce6620825d53af49989c5 getAll():
这个方法返回当前IoService 上注册的所有过滤器。默认情况下,过滤器链中是空的,也就是getAll()方法返回长度为0 的List,但实际Mina内部有两个隐藏的过滤器:HeadFilter、TailFilter,分别在List 的最开始和最末端,很明显,TailFilter 在最末端是为了调用过滤器链之后,调用IoHandler。但这两个过滤器对你来说是透明的,可以忽略它们的存在。编写一个过滤器很简单,你需要实现IoFilter 接口,如果你只关注某几个方法,可以继承IoFilterAdapter 适配器类。IoFilter 接口中主要包含两类方法,一类是与IoHandler 中的方法名一致的方法,相当于拦截IoHandler 中的方法,另一类是IoFilter 的生命周期回调方法,这些回调方法的执行顺序和解释如下所示:

(1.)init()在首次添加到链中的时候被调用,但你必须将这个IoFilter 用
ReferenceCountingFilter 包装起来,否则init()方法永远不会被调用。
(2.)onPreAdd()在调用添加到链中的方法时被调用,但此时还未真正的加入到链。
(3.)onPostAdd()在调用添加到链中的方法后被调,如果在这个方法中有异常抛出,则过滤器会立即被移除,同时destroy()方法也会被调用(前提是使用ReferenceCountingFilter包装)。
(4.)onPreRemove()在从链中移除之前调用。
(5.)onPostRemove()在从链中移除之后调用。
(6.)destory()在从链中移除时被调用,使用方法与init()要求相同。
无论是哪个方法,要注意必须在实现时调用参数nextFilter 的同名方法,否则,过滤器链的执行将被中断,IoHandler 中的同名方法一样也不会被执行,这就相当于Servlet 中的Filter 必须调用filterChain.doFilter(request,response)才能继续前进是一样的道理。
示例:

public class MyIoFilter implements IoFilter {    
@Override    
public void destroy() throws Exception {    
System.out.println("%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%�stroy");    
}    
@Override    
public void exceptionCaught(NextFilter nextFilter, IoSession    
session,    
Throwable cause) throws Exception {    
System.out.println("%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%exceptionCaught");    
nextFilter.exceptionCaught(session, cause);    
}    
@Override    
public void filterClose(NextFilter nextFilter, IoSession session)    
throws Exception {    
System.out.println("%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%filterClose");    
nextFilter.filterClose(session);    
}    
@Override    
public void filterWrite(NextFilter nextFilter, IoSession session,    
WriteRequest writeRequest) throws Exception {    
System.out.println("%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%filterWrite");    
nextFilter.filterWrite(session, writeRequest);    
}    
@Override    
public void init() throws Exception {    
System.out.println("%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%init");    
}    
@Override    
public void messageReceived(NextFilter nextFilter, IoSession    
session,    
Object message) throws Exception {    
System.out.println("%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%messageReceived");    
nextFilter.messageReceived(session, message);    
}    
@Override    
public void messageSent(NextFilter nextFilter, IoSession session,    
WriteRequest writeRequest) throws Exception {    
System.out.println("%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%messageSent");    
nextFilter.messageSent(session, writeRequest);    
}    
@Override    
public void onPostAdd(IoFilterChain parent, String name,    
NextFilter nextFilter) throws Exception {    
System.out.println("%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%onPostAdd");    
}    
@Override    
public void onPostRemove(IoFilterChain parent, String name,    
NextFilter nextFilter) throws Exception {    
System.out.println("%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%onPostRemove");    
}    
@Override    
public void onPreAdd(IoFilterChain parent, String name,    
NextFilter nextFilter) throws Exception {    
System.out.println("%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%onPreAdd");    
}    
@Override    
public void onPreRemove(IoFilterChain parent, String name,    
NextFilter nextFilter) throws Exception {    
System.out.println("%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%onPreRemove");    
}    
     
@Override    
public void sessionClosed(NextFilter nextFilter, IoSession session)    
throws Exception {    
System.out.println("%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%sessionClosed");    
nextFilter.sessionClosed(session);    
}    
@Override    
public void sessionCreated(NextFilter nextFilter, IoSession session)    
throws Exception {    
System.out.println("%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%sessionCreated");    
nextFilter.sessionCreated(session);    
}    
@Override    
public void sessionIdle(NextFilter nextFilter, IoSession session,    
IdleStatus status) throws Exception {    
System.out.println("%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%sessionIdle");    
nextFilter.sessionIdle(session, status);    
}    
@Override    
public void sessionOpened(NextFilter nextFilter, IoSession session)    
throws Exception {    
System.out.println("%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%sessionOpened");    
nextFilter.sessionOpened(session);    
}    
}

我们将这个拦截器注册到上面的TCPServer 的IoAcceptor 的过滤器链中的最后一个:

acceptor.getFilterChain().addLast("myIoFilter",    
new ReferenceCountingFilter(new MyIoFilter()));

这里我们将MyIoFilter 用ReferenceCountingFilter 包装起来,这样你可以看到init()、destroy()方法调用。我们启动客户端访问,然后关闭客户端,你会看到执行顺序如下所示:
init onPreAdd onPostAdd sessionCreated sessionOpened messageReceived filterClose sessionClosed onPreRemove onPostRemove destroy。
IoHandler 的对应方法会跟在上面的对应方法之后执行,这也就是说从横向(单独的看一个过滤器中的所有方法的执行顺序)上看,每个过滤器的执行顺序是上面所示的顺序;从纵向(方法链的调用)上看,如果有filter1、filter2 两个过滤器,sessionCreated()方法的执行顺序如下所示:

filter1-sessionCreated filter2-sessionCreated IoHandler-sessionCreated。
这里你要注意init、onPreAdd、onPostAdd 三个方法并不是在Server 启动时调用的,而是IoSession 对象创建之前调用的,也就是说IoFilterChain.addXXX()方法仅仅负责初始化过滤器并注册过滤器,但并不调用任何方法,包括init()初始化方法也是在IoProcessor 开始工作的时候被调用。IoFilter 是单例的,那么init()方法是否只被执行一次呢?这个是不一定的,因为IoFilter是被IoProcessor 调用的,而每个IoService 通常是关联多个IoProcessor,所以IoFilter的init()方法是在每个IoProcessor 线程上只执行一次。关于Mina 的线程问题,我们后面会详细讨论,这里你只需要清楚,init()与destroy()的调用次数与IoProceesor 的个数有关,假如一个IoService 关联了3 个IoProcessor,有五个并发的客户端请求,那么你会看到三次init()方法被调用,以后将不再会调用。Mina中自带的过滤器:
过滤器 说明
BlacklistFilter 设置一些IP 地址为黑名单,不允许访问。
BufferedWriteFilter 设置输出时像BufferedOutputStream 一样进行缓冲。
CompressionFilter 设置在输入、输出流时启用JZlib 压缩。
ConnectionThrottleFilter 这个过滤器指定同一个IP 地址(不含端口号)上的请求在多长的毫秒值内可以有一个请求,如果小于指定的时间间隔就有连续两个请求,那么第二个请求将被忽略(IoSession.close())。正如Throttle 的名字一样,调节访问的频率这个过滤器最好放在过滤器链的前面。
FileRegionWriteFilter 如果你想使用File 对象进行输出,请使用这个过滤器。要注意,你需要使用WriteFuture 或者在
messageSent() 方法中关闭File 所关联的FileChannel 通道。
StreamWriteFilter 如果你想使用InputStream 对象进行输出,请使用这个过滤器。要注意,你需要使用WriteFuture或者在messageSent()方法中关闭File 所关联的
FileChannel 通道。NoopFilter 这个过滤器什么也不做,如果你想测试过滤器链是否起作用,可以用它来测试。
ProfilerTimerFilter 这个过滤器用于检测每个事件方法执行的时间,所以最好放在过滤器链的前面。
ProxyFilter 这个过滤器在客户端使用ProxyConnector 作为实现时,会自动加入到过滤器链中,用于完成代理功能。
RequestResponseFilter 暂不知晓。

SessionAttributeInitializingFilter 這個過濾器在IoSession 中放入一些屬性(Map),通常放在過濾器的前面,用來放置一些初始化的資訊。
MdcInjectionFilter 針對日誌輸出做MDC 操作,可以參考LOG4J 的MDC、NDC 的文件。
WriteRequestFilter CompressionFilter、RequestResponseFilter 的基類,用於包裝寫入請求的篩選器。
還有一些過濾器,會在各節中詳細討論,這裡沒有列出,譬如:前面的LoggingFilger 日誌過濾器。

 


6.協定編解碼器:
前面說過,協定編解碼器是在使用Mina 的時候你最需要關注的對象,因為在網路傳輸的數據都是二進位數據(byte),而你在程式中面向的是JAVA 對象,這就需要你實現在發送數據時將JAVA 對象編碼二進制數據,而接收數據時將二進制數據解碼為JAVA 物件(這個可不是JAVA 物件的序列化、反序列化那麼簡單的事情)。 Mina 中的協定編解碼器透過過濾器ProtocolCodecFilter 構造,這個過濾器的構造方法需要一個ProtocolCodecFactory,這從前面註冊TextLineCodecFactory 的程式碼就可以看出來。
ProtocolCodecFactory 中有以下兩個方法:
public interface ProtocolCodecFactory {
ProtocolEncoder getEncoder(IoSession session) throws Exception;
ProtocolDecoder getDecoder(IoSession 因此#. ,建構一個ProtocolCodecFactory 需要ProtocolEncoder、ProtocolDecoder 兩個實例。你可能要問JAVA 物件和二進位資料之間如何轉換呢?這個要依據具體的通訊協議,也就是Server 端要和Client 端約定網路傳輸的資料是什麼樣的格式,譬如:第一個位元組表示資料長度,第二個位元組是資料類型,後面的就是真正的資料(有可能是文字、有可能是圖片等等),然後你可以依據長度從第三個位元組向後讀,直到讀取到指定第一個位元組指定長度的資料。
簡單的說,HTTP 協定就是一種瀏覽器與Web 伺服器之間約定好的通訊協議,雙方依照指定的協定編解碼資料。我們再直觀一點兒說,前面一直使用的TextLine 編解碼器就是在讀取網路上傳遞過來的資料時,只要發現哪個位元組裡存放的是ASCII 的10、13 字元(/r、/n),就認為之前的位元組就是一個字串(預設使用UTF-8 編碼)。以上所說的就是各種協議其實就是網路七層結構中的應用層協議,它位於網路層(IP)、傳輸層(TCP)之上,Mina 的協定編解碼器就是讓你實現一套自己的應用層協定棧。


(6-1.)簡單的編解碼器範例:

#下面我們舉一個模擬電信業者簡訊協定的編解碼器實現,假設通訊協議如下圖所示:M sip:wap.fetion.com.cn SIP-C/2.0
S: 1580101xxxx
R: 1889020xxxx

 

L: 21
Hello World!
这里的第一行表示状态行,一般表示协议的名字、版本号等,第二行表示短信的发送号码,第三行表示短信接收的号码,第四行表示短信的字节数,最后的内容就是短信的内容。上面的每一行的末尾使用ASC II 的10(/n)作为换行符,因为这是纯文本数据,协议要
求双方使用UTF-8 对字符串编解码。实际上如果你熟悉HTTP 协议,上面的这个精简的短信协议和HTTP 协议的组成是非常像的,第一行是状态行,中间的是消息报头,最后面的是消息正文。在解析这个短信协议之前,你需要知晓TCP 的一个事项,那就是数据的发送没有规模性,所谓的规模性就是作为数据的接收端,不知道到底什么时候数据算是读取完毕,所以应用层协议在制定的时候,必须指定数据读取的截至点。一般来说,有如下三种方式设置数据读取的长度:
(1.)使用分隔符,譬如:TextLine 编解码器。你可以使用/r、/n、NUL 这些ASC II 中的特殊的字符来告诉数据接收端,你只要遇见分隔符,就表示数据读完了,不用在那里傻等着不知道还有没有数据没读完啊?我可不可以开始把已经读取到的字节解码为指定的数据类型了啊?
(2.)定长的字节数,这种方式是使用长度固定的数据发送,一般适用于指令发送,譬如:数据发送端规定发送的数据都是双字节,AA 表示启动、BB 表示关闭等等。
(3.)在数据中的某个位置使用一个长度域,表示数据的长度,这种处理方式最为灵活,上面的短信协议中的那个L 就是短信文字的字节数,其实HTTP 协议的消息报头中的Content-Length 也是表示消息正文的长度,这样数据的接收端就知道我到底读到多长的
字节数就表示不用再读取数据了。相比较解码(字节转为JAVA 对象,也叫做拆包)来说,编码(JAVA 对象转为字节,也叫做打包)就很简单了,你只需要把JAVA 对象转为指定格式的字节流,write()就可以了。下面我们开始对上面的短信协议进行编解码处理。
第一步,协议对象:

public class SmsObject {    
private String sender;// 短信发送者    
private String receiver;// 短信接受者    
private String message;// 短信内容    
public String getSender() {    
return sender;    
}    
public void setSender(String sender) {    
this.sender = sender;    
}    
public String getReceiver() {    
return receiver;    
}    
public void setReceiver(String receiver) {    
this.receiver = receiver;    
}    
public String getMessage() {    
return message;    
}    
public void setMessage(String message) {    
this.message = message;    
}    
}

第二步,编码器:
在Mina 中编写编码器可以实现ProtocolEncoder,其中有encode()、dispose()两个方法需要实现。这里的dispose()方法用于在销毁编码器时释放关联的资源,由于这个方法一般我们并不关心,所以通常我们直接继承适配器ProtocolEncoderAdapter。

public class CmccSipcEncoder extends ProtocolEncoderAdapter {    
private final Charset charset;    
public CmccSipcEncoder(Charset charset) {    
this.charset = charset;    
}    
@Override    
public void encode(IoSession session, Object message,    
ProtocolEncoderOutput out) throws Exception {    
SmsObject sms = (SmsObject) message;    
CharsetEncoder ce = charset.newEncoder();    
IoBuffer buffer = IoBuffer.allocate(100).setAutoExpand(true);    
String statusLine = "M sip:wap.fetion.com.cn SIP-C/2.0";    
String sender = sms.getSender();    
String receiver = sms.getReceiver();    
String smsContent = sms.getMessage();    
buffer.putString(statusLine + &#39;/n&#39;, ce);    
buffer.putString("S: " + sender + &#39;/n&#39;, ce);    
buffer.putString("R: " + receiver + &#39;/n&#39;, ce);    
buffer    
.putString("L: " + (smsContent.getBytes(charset).length)    
+ "/n",    
ce);    
buffer.putString(smsContent, ce);    
buffer.flip();    
out.write(buffer);    
}    
}

这里我们依据传入的字符集类型对message 对象进行编码,编码的方式就是按照短信协议拼装字符串到IoBuffer 缓冲区,然后调用ProtocolEncoderOutput 的write()方法输出字节流。这里要注意生成短信内容长度时的红色代码,我们使用String 类与Byte[]类型之间的转换方法获得转为字节流后的字节数。
解码器的编写有以下几个步骤:
A. 将 encode()方法中的message 对象强制转换为指定的对象类型;
B. 创建IoBuffer 缓冲区对象,并设置为自动扩展;
C. 将转换后的message 对象中的各个部分按照指定的应用层协议进行组装,并put()到IoBuffer 缓冲区;
D. 当你组装数据完毕之后,调用flip()方法,为输出做好准备,切记在write()方法之前,要调用IoBuffer 的flip()方法,否则缓冲区的position 的后面是没有数据可以用来输出的,你必须调用flip()方法将position 移至0,limit 移至刚才的position。这个flip()方法的含义请参看java.nio.ByteBuffer。
E. 最后调用ProtocolEncoderOutput 的write()方法输出IoBuffer 缓冲区实例。
第三步,解码器:
在Mina 中编写解码器,可以实现ProtocolDecoder 接口,其中有decode()、finishDecode()、dispose()三个方法。这里的finishDecode()方法可以用于处理在IoSession 关闭时剩余的未读取数据,一般这个方法并不会被使用到,除非协议中未定义任何标识数据什么时候截止的约定,譬如:Http 响应的Content-Length 未设定,那么在你认为读取完数据后,关闭TCP连接(IoSession 的关闭)后,就可以调用这个方法处理剩余的数据,当然你也可以忽略调剩余的数据。同样的,一般情况下,我们只需要继承适配器ProtocolDecoderAdapter,关注decode()方法即可。但前面说过解码器相对编码器来说,最麻烦的是数据发送过来的规模,以聊天室为例,一个TCP 连接建立之后,那么隔一段时间就会有聊天内容发送过来,也就是decode()方法会被往复调用,这样处理起来就会非常麻烦。那么Mina 中幸好提供了CumulativeProtocolDecoder类,从名字上可以看出累积性的协议解码器,也就是说只要有数据发送过来,这个类就会去读取数据,然后累积到内部的IoBuffer 缓冲区,但是具体的拆包(把累积到缓冲区的数据解码为JAVA 对象)交由子类的doDecode()方法完成,实际上CumulativeProtocolDecoder就是在decode()反复的调用暴漏给子类实现的doDecode()方法。
具体执行过程如下所示:
A. 你的doDecode()方法返回true 时,CumulativeProtocolDecoder 的decode()方法会首先判断你是否在doDecode()方法中从内部的IoBuffer 缓冲区读取了数据,如果没有,则会抛出非法的状态异常,也就是你的doDecode()方法返回true 就表示你已经消费了本次数据(相当于聊天室中一个完整的消息已经读取完毕),进一步说,也就是此时你必须已经消费过内部的IoBuffer 缓冲区的数据(哪怕是消费了一个字节的数据)。如果验证过通过,那么CumulativeProtocolDecoder 会检查缓冲区内是否还有数据未读取,如果有就继续调用doDecode()方法,没有就停止对doDecode()方法的调用,直到有新的数据被缓冲。

B. 当你的doDecode()方法返回false 时,CumulativeProtocolDecoder 会停止对doDecode()方法的调用,但此时如果本次数据还有未读取完的,就将含有剩余数据的IoBuffer 缓冲区保存到IoSession 中,以便下一次数据到来时可以从IoSession 中提取合并。如果发现本次数据全都读取完毕,则清空IoBuffer 缓冲区。简而言之,当你认为读取到的数据已经够解码了,那么就返回true,否则就返回false。这个CumulativeProtocolDecoder 其实最重要的工作就是帮你完成了数据的累积,因为这个工作是很烦琐的。

public class CmccSipcDecoder extends CumulativeProtocolDecoder {    
private final Charset charset;    
public CmccSipcDecoder(Charset charset) {    
this.charset = charset;    
}    
@Override    
protected boolean doDecode(IoSession session, IoBuffer in,    
ProtocolDecoderOutput out) throws Exception {    
IoBuffer buffer = IoBuffer.allocate(100).setAutoExpand(true);    
CharsetDecoder cd = charset.newDecoder();    
int matchCount = 0;    
String statusLine = "", sender = "", receiver = "", length = "",    
sms = "";    
int i = 1;    
while (in.hasRemaining()) {    
byte b = in.get();    
buffer.put(b);    
if (b == 10 && i < 5) {    
matchCount++;    
if (i == 1) {    
buffer.flip();    
statusLine = buffer.getString(matchCount, cd);    
statusLine = statusLine.substring(0,    
statusLine.length() - 1);    
matchCount = 0;    
buffer.clear();    
}    
if (i == 2) {    
buffer.flip();    
sender = buffer.getString(matchCount, cd);    
sender = sender.substring(0, sender.length() -1);    
matchCount = 0;    
buffer.clear();    
}    
if (i == 3) {    
buffer.flip();    
receiver = buffer.getString(matchCount, cd);    
receiver = receiver.substring(0, receiver.length()    
1);    
matchCount = 0;    
buffer.clear();    
}    
if (i == 4) {    
buffer.flip();    
length = buffer.getString(matchCount, cd);    
length = length.substring(0, length.length() -1);    
matchCount = 0;    
buffer.clear();    
}    
i++;    
} else if (i == 5) {    
matchCount++;    
if (matchCount == Long.parseLong(length.split(": ")[1]))    
{    
buffer.flip();    
sms = buffer.getString(matchCount, cd);    
i++;    
break;    
}    
} else {    
matchCount++;    
}    
}    
SmsObject smsObject = new SmsObject();    
smsObject.setSender(sender.split(": ")[1]);    
smsObject.setReceiver(receiver.split(": ")[1]);    
smsObject.setMessage(sms);    
out.write(smsObject);    
return false;    
}    
}

我们的这个短信协议解码器使用/n(ASCII 的10 字符)作为分解点,一个字节一个字节的读取,那么第一次发现/n 的字节位置之前的部分,必然就是短信协议的状态行,依次类推,你就可以解析出来发送者、接受者、短信内容长度。然后我们在解析短信内容时,使用获取到的长度进行读取。全部读取完毕之后, 然后构造SmsObject 短信对象, 使用ProtocolDecoderOutput 的write()方法输出,最后返回false,也就是本次数据全部读取完毕,告知CumulativeProtocolDecoder 在本次数据读取中不需要再调用doDecode()方法了。这里需要注意的是两个状态变量i、matchCount,i 用于记录解析到了短信协议中的哪一行(/n),matchCount 记录在当前行中读取到了哪一个字节。状态变量在解码器中经常被使用,我们这里的情况比较简单,因为我们假定短信发送是在一次数据发送中完成的,所以状态变量的使用也比较简单。假如数据的发送被拆成了多次(譬如:短信协议的短信内容、消息报头被拆成了两次数据发送),那么上面的代码势必就会存在问题,因为当第二次调用doDecode()方法时,状态变量i、matchCount 势必会被重置,也就是原来的状态值并没有被保存。那么我们如何解决状态保存的问题呢?答案就是将状态变量保存在IoSession 中或者是Decoder 实例自身,但推荐使用前者,因为虽然Decoder 是单例的,其中的实例变量保存的状态在Decoder 实例销毁前始终保持,但Mina 并不保证每次调用doDecode()方法时都是同一个线程(这也就是说第一次调用doDecode()是IoProcessor-1 线程,第二次有可能就是IoProcessor-2 线程),这就会产生多线程中的实例变量的可视性(Visibility,具体请参考JAVA 的多线程知识)问题。IoSession中使用一个同步的HashMap 保存对象,所以你不需要担心多线程带来的问题。使用IoSession 保存解码器的状态变量通常的写法如下所示:
A. 在解码器中定义私有的内部类Context,然后将需要保存的状态变量定义在Context 中存储。
B. 在解码器中定义方法获取这个Context 的实例,这个方法的实现要优先从IoSession 中获取Context。
具体代码示例如下所示:
// 上下文作为保存状态的内部类的名字,意思很明显,就是让状态跟随上下文,在整个调用过程中都可以被保持。

public class XXXDecoder extends CumulativeProtocolDecoder{    
private final AttributeKey CONTEXT =    
new AttributeKey(getClass(), "context" );    
public Context getContext(IoSession session){    
Context ctx=(Context)session.getAttribute(CONTEXT);    
if(ctx==null){    
ctx=new Context();    
session.setAttribute(CONTEXT,ctx);    
}    
}    
private class Context {    
//状态变量    
}    
}

注意这里我们使用了Mina 自带的AttributeKey 类来定义保存在IoSession 中的对象的键值,这样可以有效的防止键值重复。另外,要注意在全部处理完毕之后,状态要复位,譬如:聊天室中的一条消息读取完毕之后,状态变量要变为初始值,以便下次处理时重新使用。
第四步,编解码工厂:

public class CmccSipcCodecFactory implements ProtocolCodecFactory {    
private final CmccSipcEncoder encoder;    
private final CmccSipcDecoder decoder;    
public CmccSipcCodecFactory() {    
this(Charset.defaultCharset());    
}    
public CmccSipcCodecFactory(Charset charSet) {    
this.encoder = new CmccSipcEncoder(charSet);    
this.decoder = new CmccSipcDecoder(charSet);    
}    
@Override    
public ProtocolDecoder getDecoder(IoSession session) throws    
Exception {    
return decoder;    
}    
@Override    
public ProtocolEncoder getEncoder(IoSession session) throws    
Exception {    
return encoder;    
}    
}

实际上这个工厂类就是包装了编码器、解码器,通过接口中的getEncoder()、getDecoder()方法向ProtocolCodecFilter 过滤器返回编解码器实例,以便在过滤器中对数据进行编解码处理。
第五步,运行示例:
下面我们修改最一开始的示例中的MyServer、MyClient 的代码,如下所示:

acceptor.getFilterChain().addLast(    
"codec",    
new ProtocolCodecFilter(new CmccSipcCodecFactory(Charset    
.forName("UTF-8"))));    
connector.getFilterChain().addLast(    
"codec",    
new ProtocolCodecFilter(new    
CmccSipcCodecFactory(    
Charset.forName("UTF-8"))));    
然后我们在ClientHandler 中发送一条短信:    
public void sessionOpened(IoSession session) {    
SmsObject sms = new SmsObject();    
sms.setSender("15801012253");    
sms.setReceiver("18869693235");    
sms.setMessage("你好!Hello World!");    
session.write(sms);    
}

最后我们在MyIoHandler 中接收这条短信息:

public void messageReceived(IoSession session, Object message)    
throws Exception {    
SmsObject sms = (SmsObject) message;    
log.info("The message received is [" + sms.getMessage() + "]");    
}

你会看到Server 端的控制台输出如下信息:

The message received is [你好!Hello World!]

 


(6-2.)复杂的解码器:
下面我们讲解一下如何在解码器中保存状态变量,也就是真正的实现上面所说的Context。
我们假设这样一种情况,有两条短信:
M sip:wap.fetion.com.cn SIP-C/2.0
S: 1580101xxxx
R: 1889020xxxx
L: 21
Hello World!
M sip:wap.fetion.com.cn SIP-C/2.0
S: 1580101xxxx
R: 1889020xxxx
L: 21
Hello World!
他们按照上面的颜色标识发送,也就是说红色部分、蓝色部分、绿色部分分别发送(调用三次IoSession.write()方法),那么如果你还用上面的CmccSipcDecoder,将无法工作,因为第一次数据流(红色部分)发送过取时,数据是不完整的,无法解析出一条短信息,当二次数据流(蓝色部分)发送过去时,已经可以解析出第一条短信息了,但是第二条短信还是不完整的,需要等待第三次数据流(绿色部分)的发送。注意:由于模拟数据发送的规模性问题很麻烦,所以这里采用了这种极端的例子说明问题,虽不具有典型性,但很能说明问题,这就足够了,所以不要追究这种发送消息是否在真实环境中存在,更不要追究其合理性。

CmccSispcDecoder 类改为如下的写法:

public class CmccSipcDecoder extends CumulativeProtocolDecoder {    
private final Charset charset;    
private final AttributeKey CONTEXT = new AttributeKey(getClass(),    
"context");    
public CmccSipcDecoder(Charset charset) {    
this.charset = charset;    
}    
@Override    
protected boolean doDecode(IoSession session, IoBuffer in,    
ProtocolDecoderOutput out) throws Exception {    
Context ctx = getContext(session);    
CharsetDecoder cd = charset.newDecoder();    
int matchCount = ctx.getMatchCount();    
int line = ctx.getLine();    
IoBuffer buffer = ctx.innerBuffer;    
String statusLine = ctx.getStatusLine(),    
sender = ctx.getSender(),    
receiver = ctx.getReceiver(),    
length = ctx.getLength(),    
sms = ctx.getSms();    
while (in.hasRemaining()) {    
byte b = in.get();    
matchCount++;    
buffer.put(b);    
if (line < 4 && b == 10) {    
if (line == 0) {    
buffer.flip();    
statusLine = buffer.getString(matchCount, cd);    
statusLine = statusLine.substring(0,    
statusLine.length() - 1);    
matchCount = 0;    
buffer.clear();    
ctx.setStatusLine(statusLine);    
}    
if (line == 1) {    
buffer.flip();    
sender = buffer.getString(matchCount, cd);    
sender = sender.substring(0, sender.length() - 1);    
matchCount = 0;    
buffer.clear();    
ctx.setSender(sender);    
}    
if (line == 2) {    
buffer.flip();    
receiver = buffer.getString(matchCount, cd);    
receiver = receiver.substring(0, receiver.length() -    
1);    
matchCount = 0;    
buffer.clear();    
ctx.setReceiver(receiver);    
}    
if (line == 3) {    
buffer.flip();    
length = buffer.getString(matchCount, cd);    
length = length.substring(0, length.length() - 1);    
matchCount = 0;    
buffer.clear();    
ctx.setLength(length);    
}    
line++;    
} else if (line == 4) {    
if (matchCount == Long.parseLong(length.split(": ")[1]))    
{    
buffer.flip();    
sms = buffer.getString(matchCount, cd);    
ctx.setSms(sms);    
// 由于下面的break,这里需要调用else外面的两行代码    
ctx.setMatchCount(matchCount);    
ctx.setLine(line);    
break;    
}    
}    
ctx.setMatchCount(matchCount);    
ctx.setLine(line);    
}    
if (ctx.getLine() == 4    
&& Long.parseLong(ctx.getLength().split(": ")[1]) == ctx    
.getMatchCount()) {    
SmsObject smsObject = new SmsObject();    
smsObject.setSender(sender.split(": ")[1]);    
smsObject.setReceiver(receiver.split(": ")[1]);    
smsObject.setMessage(sms);    
out.write(smsObject);    
ctx.reset();    
return true;    
} else {    
return false;    
}    
}    
private Context getContext(IoSession session) {    
Context context = (Context) session.getAttribute(CONTEXT);    
if (context == null){    
context = new Context();    
session.setAttribute(CONTEXT, context);    
}    
return context;    
}    
private class Context {    
private final IoBuffer innerBuffer;    
private String statusLine = "";    
private String sender = "";    
private String receiver = "";    
private String length = "";    
private String sms = "";    
public Context() {    
innerBuffer = IoBuffer.allocate(100).setAutoExpand(true);    
}    
private int matchCount = 0;    
private int line = 0;    
public int getMatchCount() {    
return matchCount;    
}    
public void setMatchCount(int matchCount) {    
this.matchCount = matchCount;    
}    
public int getLine() {    
return line;    
}    
public void setLine(int line) {    
this.line = line;    
}    
public String getStatusLine() {    
return statusLine;    
}    
public void setStatusLine(String statusLine) {    
this.statusLine = statusLine;    
}    
public String getSender() {    
return sender;    
}    
public void setSender(String sender) {    
this.sender = sender;    
}    
public String getReceiver() {    
return receiver;    
}    
public void setReceiver(String receiver) {    
this.receiver = receiver;    
}    
public String getLength() {    
return length;    
}    
public void setLength(String length) {    
this.length = length;    
}    
public String getSms() {    
return sms;    
}    
public void setSms(String sms) {    
this.sms = sms;    
}    
public void reset() {    
this.innerBuffer.clear();    
this.matchCount = 0;    
this.line = 0;    
this.statusLine = "";    
this.sender = "";    
this.receiver = "";    
this.length = "";    
this.sms = "";    
}    
}    
}

这里我们做了如下的几步操作:
(1.) 所有记录状态的变量移到了Context 内部类中,包括记录读到短信协议的哪一行的line。每一行读取了多少个字节的matchCount,还有记录解析好的状态行、发送者、接受者、短信内容、累积数据的innerBuffer 等。这样就可以在数据不能完全解码,等待下一次doDecode()方法的调用时,还能承接上一次调用的数据。
(2.) 在 doDecode()方法中主要的变化是各种状态变量首先是从Context 中获取,然后操作之后,将最新的值setXXX()到Context 中保存。
(3.) 这里注意doDecode()方法最后的判断,当认为不够解码为一条短信息时,返回false,也就是在本次数据流解码中不要再调用doDecode()方法;当认为已经解码出一条短信息时,输出短消息,然后重置所有的状态变量,返回true,也就是如果本次数据流解码中还有没解码完的数据,继续调用doDecode()方法。下面我们对客户端稍加改造,来模拟上面的红、蓝、绿三次发送聊天短信息的情况:
MyClient:

ConnectFuture future = connector.connect(new InetSocketAddress(    
HOSTNAME, PORT));    
future.awaitUninterruptibly();    
session = future.getSession();    
for (int i = 0; i < 3; i++) {    
SmsObject sms = new SmsObject();    
session.write(sms);    
System.out.println("****************" + i);    
}

这里我们为了方便演示,不在IoHandler 中发送消息,而是直接在MyClient 中发送,你要注意的是三次发送都要使用同一个IoSession,否则就不是从同一个通道发送过去的了。
CmccSipcEncoder:

public void encode(IoSession session, Object message,    
ProtocolEncoderOutput out) throws Exception {    
SmsObject sms = (SmsObject) message;    
CharsetEncoder ce = charset.newEncoder();    
String statusLine = "M sip:wap.fetion.com.cn SIP-C/2.0";    
String sender = "15801012253";    
String receiver = "15866332698";    
String smsContent = "你好!Hello World!";    
IoBuffer buffer = IoBuffer.allocate(100).setAutoExpand(true);    
buffer.putString(statusLine + &#39;/n&#39;, ce);    
buffer.putString("S: " + sender + &#39;/n&#39;, ce);    
buffer.putString("R: " + receiver + &#39;/n&#39;, ce);    
buffer.flip();    
out.write(buffer);    
IoBuffer buffer2 = IoBuffer.allocate(100).setAutoExpand(true);    
buffer2.putString("L: " + (smsContent.getBytes(charset).length)    
+ "/n",ce);    
buffer2.putString(smsContent, ce);    
buffer2.putString(statusLine + &#39;/n&#39;, ce);    
buffer2.flip();    
out.write(buffer2);    
IoBuffer buffer3 = IoBuffer.allocate(100).setAutoExpand(true);    
buffer3.putString("S: " + sender + &#39;/n&#39;, ce);    
buffer3.putString("R: " + receiver + &#39;/n&#39;, ce);    
buffer3.putString("L: " + (smsContent.getBytes(charset).length)    
+ "/n",ce);    
buffer3.putString(smsContent, ce);    
buffer3.putString(statusLine + &#39;/n&#39;, ce);    
buffer3.flip();    
out.write(buffer3);    
}

上面的这段代码要配合MyClient来操作,你需要做的是在MyClient中的红色输出语句处设置断点,然后第一调用时CmccSipcEncoder中注释掉蓝、绿色的代码,也就是发送两条短信息的第一部分(红色的代码),依次类推,也就是MyClient的中的三次断点中,分别执行CmccSipcEncoder中的红、蓝、绿三段代码,也就是模拟两条短信的三段发送。你会看到Server端的运行结果是:当MyClient第一次到达断点时,没有短信息被读取到,当MyClient第二次到达断点时,第一条短信息输出,当MyClient第三次到达断点时,第二条短信息输出。

Mina中自带的解码器:
解码器 说明
CumulativeProtocolDecoder 累积性解码器,上面我们重点说明了这个解码器的用法。
SynchronizedProtocolDecoder 这个解码器用于将任何一个解码器包装为一个线程安全的解码器,用于解决上面说的每次执行decode()方法时可能线程不是上一次的线程的问题,但这样会在高并发时,大大降低系统的性能。
TextLineDecoder 按照文本的换行符( Windows:/r/n 、Linux:/n、Mac:/r)解码数据。
PrefixedStringDecoder 这个类继承自CumulativeProtocolDecoder类,用于读取数据最前端的1、2、4 个字节表示后面的数据长度的数据。譬如:一个段数据的前两个字节表示后面的真实数据的长度,那么你就可以用这个方法进行解码。

 


(6-3.)多路分离的解码器:
假设一段数据发送过来之后,需要根据某种条件决定使用哪个解码器,而不是像上面的例子,固定使用一个解码器,那么该如何做呢?幸好Mina 提供了org.apache.mina.filter.codec.demux 包来完成这种多路分离(Demultiplexes)的解码工作,也就是同时注册多个解码器,然后运行时依据传入的数据决定到底使用哪个解码器来工作。所谓多路分离就是依据条件分发到指定的解码器,譬如:上面的短信协议进行扩展,可以依据状态行来判断使用1.0 版本的短信协议解码器还是2.0版本的短信协议解码器。
下面我们使用一个简单的例子,说明这个多路分离的解码器是如何使用的,需求如下所示:
(1.) 客户端传入两个int 类型的数字,还有一个char 类型的符号。
(2.) 如果符号是+,服务端就是用1 号解码器,对两个数字相加,然后把结果返回给客户端。
(3.) 如果符号是-,服务端就使用2 号解码器,将两个数字变为相反数,然后相加,把结果返回给客户端。
Demux 开发编解码器主要有如下几个步骤:
A. 定义Client 端、Server 端发送、接收的数据对象。
B. 使用Demux 编写编码器是实现MessageEncoder8742468051c85b06f0a0af9e3e506b5c接口,T 是你要编码的数据对象,这个MessageEncoder 会在DemuxingProtocolEncoder 中调用。
C. 使用Demux 编写编码器是实现MessageDecoder 接口,这个MessageDecoder 会在DemuxingProtocolDecoder 中调用。

D. 在 DemuxingProtocolCodecFactory 中调用addMessageEncoder()、addMessageDecoder()方法组装编解码器。
MessageEncoder的接口如下所示:

public interface MessageEncoder<T> {    
void encode(IoSession session, T message, ProtocolEncoderOutput out)    
throws Exception;    
}

你注意到消息编码器接口与在ProtocolEncoder 中没什么不同,区别就是Object message被泛型具体化了类型,你不需要手动的类型转换了。
MessageDecoder的接口如下所示:

public interface MessageDecoder {    
static MessageDecoderResult OK = MessageDecoderResult.OK;    
static MessageDecoderResult NEED_DATA =    
MessageDecoderResult.NEED_DATA;    
static MessageDecoderResult NOT_OK = MessageDecoderResult.NOT_OK;    
MessageDecoderResult decodable(IoSession session, IoBuffer in);    
MessageDecoderResult decode(IoSession session, IoBuffer in,    
ProtocolDecoderOutput out) throws Exception;    
void finishDecode(IoSession session, ProtocolDecoderOutput out)    
throws Exception;    
}

(1.)decodable()方法有三个返回值,分别表示如下的含义:
A. MessageDecoderResult.NOT_OK:表示这个解码器不适合解码数据,然后检查其它解码器,如果都不满足会抛异常;
B. MessageDecoderResult.NEED_DATA:表示当前的读入的数据不够判断是否能够使用这个解码器解码,然后再次调用decodable()方法检查其它解码器,如果都是NEED_DATA,则等待下次输入;
C. MessageDecoderResult.OK: 表示这个解码器可以解码读入的数据, 然后则调用MessageDecoder 的decode()方法。这里注意decodable()方法对参数IoBuffer in 的任何操作在方法结束之后,都会复原,也就是你不必担心在调用decode()方法时,position 已经不在缓冲区的起始位置。这个方法相当于是预读取,用于判断是否是可用的解码器。
(2.)decode()方法有三个返回值,分别表示如下的含义:
A. MessageDecoderResult.NOT_OK:表示解码失败,会抛异常;

B. MessageDecoderResult.NEED_DATA:表示数据不够,需要读到新的数据后,再次调用decode()方法。
C. MessageDecoderResult.OK:表示解码成功。
代码演示:
(1.)客户端发送的数据对象:

public class SendMessage {    
private int i = 0;    
private int j = 0;    
private char symbol = &#39;+&#39;;    
public char getSymbol() {    
return symbol;    
}    
public void setSymbol(char symbol) {    
this.symbol = symbol;    
}    
public int getI() {    
return i;    
}    
public void setI(int i) {    
this.i = i;    
}    
public int getJ() {    
return j;    
}    
public void setJ(int j) {    
this.j = j;    
}    
}

(2.)服务端发送的返回结果对象:

public class ResultMessage {    
private int result = 0;    
public int getResult() {    
return result;    
}    
public void setResult(int result) {    
this.result = result;    
}    
}

(3.)客户端使用的SendMessage的编码器:

public class SendMessageEncoder implements MessageEncoder<SendMessage>    
{    
@Override    
public void encode(IoSession session, SendMessage message,    
ProtocolEncoderOutput out) throws Exception {    
IoBuffer buffer = IoBuffer.allocate(10);    
buffer.putChar(message.getSymbol());    
buffer.putInt(message.getI());    
buffer.putInt(message.getJ());    
buffer.flip();    
out.write(buffer);    
}    
}

这里我们的SendMessage、ResultMessage 中的字段都是用长度固定的基本数据类型,这样IoBuffer 就不需要自动扩展了,提高性能。按照一个char、两个int 计算,这里的IoBuffer只需要10 个字节的长度就可以了。
(4.)服务端使用的SendMessage的1号解码器:

public class SendMessageDecoderPositive implements MessageDecoder {    
@Override    
public MessageDecoderResult decodable(IoSession session, IoBuffer in)    
{    
if (in.remaining() < 2)    
return MessageDecoderResult.NEED_DATA;    
else {    
char symbol = in.getChar();    
if (symbol == &#39;+&#39;) {    
return MessageDecoderResult.OK;    
} else {    
return MessageDecoderResult.NOT_OK;    
}    
}    
}    
@Override    
public MessageDecoderResult decode(IoSession session, IoBuffer in,    
ProtocolDecoderOutput out) throws Exception {    
SendMessage sm = new SendMessage();    
sm.setSymbol(in.getChar());    
sm.setI(in.getInt());    
sm.setJ(in.getInt());    
out.write(sm);    
return MessageDecoderResult.OK;    
}    
@Override    
public void finishDecode(IoSession session, ProtocolDecoderOutput    
out)    
throws Exception {    
// undo    
}    
}

因为客户端发送的SendMessage 的前两个字节(char)就是符号位,所以我们在decodable()方法中对此条件进行了判断,之后读到两个字节,并且这两个字节表示的字符是+时,才认为这个解码器可用。
(5.)服务端使用的SendMessage的2号解码器:

public class SendMessageDecoderNegative implements MessageDecoder {    
@Override    
public MessageDecoderResult decodable(IoSession session, IoBuffer in)    
{    
if (in.remaining() < 2)    
return MessageDecoderResult.NEED_DATA;    
else {    
char symbol = in.getChar();    
if (symbol == &#39;-&#39;) {    
return MessageDecoderResult.OK;    
} else {    
return MessageDecoderResult.NOT_OK;    
}    
}    
}    
@Override    
public MessageDecoderResult decode(IoSession session, IoBuffer in,    
ProtocolDecoderOutput out) throws Exception {    
SendMessage sm = new SendMessage();    
sm.setSymbol(in.getChar());    
sm.setI(-in.getInt());    
sm.setJ(-in.getInt());    
out.write(sm);    
return MessageDecoderResult.OK;    
}    
@Override    
public void finishDecode(IoSession session, ProtocolDecoderOutput    
out)    
throws Exception {    
// undo    
}    
}

(6.)服务端使用的ResultMessage的编码器:

public class ResultMessageEncoder implements    
MessageEncoder<ResultMessage> {    
@Override    
public void encode(IoSession session, ResultMessage message,    
ProtocolEncoderOutput out) throws Exception {    
IoBuffer buffer = IoBuffer.allocate(4);    
buffer.putInt(message.getResult());    
buffer.flip();    
out.write(buffer);    
}    
}

(7.)客户端使用的ResultMessage的解码器:

public class ResultMessageDecoder implements MessageDecoder {    
@Override    
public MessageDecoderResult decodable(IoSession session, IoBuffer in)    
{    
if (in.remaining() < 4)    
return MessageDecoderResult.NEED_DATA;    
else if (in.remaining() == 4)    
return MessageDecoderResult.OK;    
else    
return MessageDecoderResult.NOT_OK;    
}    
@Override    
public MessageDecoderResult decode(IoSession session, IoBuffer in,    
ProtocolDecoderOutput out) throws Exception {    
ResultMessage rm = new ResultMessage();    
rm.setResult(in.getInt());    
out.write(rm);    
return MessageDecoderResult.OK;    
}    
@Override    
public void finishDecode(IoSession session, ProtocolDecoderOutput    
out)    
throws Exception {    
// undo    
}    
}

(8.)组装这些编解码器的工厂:

public class MathProtocolCodecFactory extends    
DemuxingProtocolCodecFactory {    
public MathProtocolCodecFactory(boolean server) {    
if (server) {    
super.addMessageEncoder(ResultMessage.class,    
ResultMessageEncoder.class);    
super.addMessageDecoder(SendMessageDecoderPositive.class);    
super.addMessageDecoder(SendMessageDecoderNegative.class);    
} else {    
super    
.addMessageEncoder(SendMessage.class,    
SendMessageEncoder.class);    
super.addMessageDecoder(ResultMessageDecoder.class);    
}    
}    
}

这个工厂类我们使用了构造方法的一个布尔类型的参数,以便其可以在Server 端、Client端同时使用。我们以Server 端为例,你可以看到调用两次addMessageDecoder()方法添加了1 号、2 号解码器,其实DemuxingProtocolDecoder 内部在维护了一个MessageDecoder数组,用于保存添加的所有的消息解码器,每次decode()的时候就调用每个MessageDecoder的decodable()方法逐个检查,只要发现一个MessageDecoder 不是对应的解码器,就从数组中移除,直到找到合适的MessageDecoder,如果最后发现数组为空,就表示没找到对应的MessageDecoder,最后抛出异常。
(9.)Server端:

public class Server {    
public static void main(String[] args) throws Exception {    
IoAcceptor acceptor = new NioSocketAcceptor();    
LoggingFilter lf = new LoggingFilter();    
acceptor.getSessionConfig().setIdleTime(IdleStatus.BOTH_IDLE,    
5);    
acceptor.getFilterChain().addLast("logger", lf);    
acceptor.getFilterChain().addLast("codec",    
new ProtocolCodecFilter(new    
MathProtocolCodecFactory(true)));    
acceptor.setHandler(new ServerHandler());    
acceptor.bind(new InetSocketAddress(9123));    
}    
}

(10.)Server端使用的IoHandler:

public class ServerHandler extends IoHandlerAdapter {    
private final static Logger log = LoggerFactory    
.getLogger(ServerHandler.class);    
@Override    
public void sessionIdle(IoSession session, IdleStatus status)    
throws Exception {    
session.close(true);    
}    
@Override    
public void messageReceived(IoSession session, Object message)    
throws Exception {    
SendMessage sm = (SendMessage) message;    
log.info("The message received is [ " + sm.getI() + " "    
+ sm.getSymbol() + " " + sm.getJ() + " ]");    
ResultMessage rm = new ResultMessage();    
rm.setResult(sm.getI() + sm.getJ());    
session.write(rm);    
}    
}

(11.)Client端:

public class Client {    
public static void main(String[] args) throws Throwable {    
IoConnector connector = new NioSocketConnector();    
connector.setConnectTimeoutMillis(30000);    
connector.getFilterChain().addLast("logger", new    
LoggingFilter());    
connector.getFilterChain().addLast("codec",    
new ProtocolCodecFilter(new    
MathProtocolCodecFactory(false)));    
connector.setHandler(new ClientHandler());    
connector.connect(new InetSocketAddress("localhost", 9123));    
}    
}

(12.)Client端的IoHandler:

public class ClientHandler extends IoHandlerAdapter {    
private final static Logger LOGGER = LoggerFactory    
.getLogger(ClientHandler.class);    
@Override    
public void sessionOpened(IoSession session) throws Exception {    
SendMessage sm = new SendMessage();    
sm.setI(100);    
sm.setJ(99);    
sm.setSymbol(&#39;+&#39;);    
session.write(sm);    
}    
@Override    
public void messageReceived(IoSession session, Object message) {    
ResultMessage rs = (ResultMessage) message;    
LOGGER.info(String.valueOf(rs.getResult()));    
}    
}

你尝试改变(12.)中的红色代码中的正负号,会看到服务端使用了两个不同的解码器对其进行处理。

 


7.线程模型配置:
Mina 中的很多执行环节都使用了多线程机制,用于提高性能。Mina 中默认在三个地方使用了线程:
(1.) IoAcceptor:
这个地方用于接受客户端的连接建立,每监听一个端口(每调用一次bind()方法),都启用一个线程,这个数字我们不能改变。这个线程监听某个端口是否有请求到来,一旦发现,则创建一个IoSession 对象。因为这个动作很快,所以有一个线程就够了。
(2.) IoConnector:
这个地方用于与服务端建立连接,每连接一个服务端(每调用一次connect()方法),就启用一个线程,我们不能改变。同样的,这个线程监听是否有连接被建立,一旦发现,则创建一个IoSession 对象。因为这个动作很快,所以有一个线程就够了。
(3.) IoProcessor:
这个地方用于执行真正的IO 操作,默认启用的线程个数是CPU 的核数+1,譬如:单CPU 双核的电脑,默认的IoProcessor 线程会创建3 个。这也就是说一个IoAcceptor 或者IoConnector 默认会关联一个IoProcessor 池,这个池中有3 个IoProcessor。因为IO 操作耗费资源,所以这里使用IoProcessor 池来完成数据的读写操作,有助于提高性能。这也就是前面说的IoAccetor、IoConnector 使用一个Selector,而IoProcessor 使用自己单独的Selector 的原因。那么为什么IoProcessor 池中的IoProcessor 数量只比CPU 的核数大1 呢?因为IO 读写操作是耗费CPU 的操作,而每一核CPU 同时只能运行一个线程,因此IoProcessor 池中的IoProcessor 的数量并不是越多越好。

這個IoProcessor 的數量可以調整,如下所示:
IoAcceptor acceptor=new NioSocketAcceptor(5);
IoConnector connector=new NioSocketConnector(5);
這樣就會將IoProcessor 池中的數量變成5 個,也就是說可以同時處理5 個讀寫操作。還記得前面說過Mina 的解碼器要使用IoSession 保存狀態變量,而不是Decoder 本身,這是因為Mina 不保證每次執行doDecode()方法的都是同一個IoProcessor 這句話嗎?其實這個問題的根本原因是IoProcessor 是一個池,每次IoSession 進入空閒狀態時(無讀些資料發生),IoProcessor 都會被回收到池中,以便其他的IoSession 使用,所以當IoSession從空閒狀態再次進入繁忙狀態時,IoProcessor 會再次分配給其一個IoProcessor 實例,而此時已經不能保證還是上一次繁忙狀態時的那個IoProcessor 了。你也會發現IoAcceptor 、IoConnector 還有一個建構方法, 你可以指定一個java.util.concurrent.Executor 類別作為線程池對象,那麼這個線程池物件是做什麼用的呢?其實就是用來建立(1.)、(2.)中的用來監聽是否有TCP 連線建立的那個線程,預設情況下,使用Executors.newCachedThreadPool()方法來建立Executor 實例,也就是一個無界的執行緒池(具體內容請參看JAVA 的並發庫)。大家不要試圖改變這個Executor 的實例,也就是使用內建的即可,否則可能會造成一些莫名其妙的問題,譬如:效能在某個訪問量等級時,突然下降。因為無界線程池是有多少個Socket 建立,就分配多少個線程,如果你改為Executors 的其他創建線程池的方法,創建了一個有界線程池,那麼一些請求將無法得到及時響應,從而出現一些問題。

下面我們完整的綜述一下Mina 的工作流程:
(1.) 當IoService 實例建立的時候,同時一個關聯在IoService 上的IoProcessor 池、執行緒池也被建立;
(2.) 當IoService 建立套接字(IoAcceptor 的bind()或IoConnector 的connect()方法被呼叫)時,IoService 從線程池中取出一個線程,監聽套接字埠;
(3. ) 當IoService 監聽到套接字上有連接請求時,建立IoSession 對象,從IoProcessor池中取出一個IoProcessor 實例執行這個會話通道上的過濾器、IoHandler;
(4.) 當這條IoSession 通道進入空閒狀態或關閉時,IoProcessor 被回收。上面說的是Mina 預設的執行緒工作方式,那我們這裡要講的是如何設定IoProcessor 的多執行緒工作方式。因為一個IoProcessor 負責執行一個會話上的所有過濾器、IoHandler,也
就是對於IO 讀寫操作來說,是單執行緒工作方式(就是按照順序逐一執行)。假如你想要讓某個事件方法(譬如:sessionIdle()、sessionOpened()等)在單獨的執行緒中運作(也就是非IoProcessor 所在的執行緒),那麼這裡就需要用到一個ExecutorFilter 的過濾器。你可以看到IoProcessor 的建構方法中有一個參數是java.util.concurrent.Executor,也就是可以讓IoProcessor 呼叫的過濾器、IoHandler 中的某些事件方法在線程池中分配的線程上獨立運行,而不是運作在IoProcessor 所在的線程。

例:
acceptor.getFilterChain().addLast("exceutor", new ExecutorFilter());
我们看到是用这个功能,简单的一行代码就可以了。那么ExecutorFilter 还有许多重载的构造方法,这些重载的有参构造方法,参数主要用于指定如下信息:
(1.) 指定线程池的属性信息,譬如:核心大小、最大大小、等待队列的性质等。你特别要关注的是ExecutorFilter 内部默认使用的是OrderedThreadPoolExecutor 作为线程池的实现,从名字上可以看出是保证各个事件在多线程执行中的顺序(譬如:各个事件方
法的执行是排他的,也就是不可能出现两个事件方法被同时执行;messageReceived()总是在sessionClosed() 方法之前执行), 这是因为多线程的执行是异步的, 如果没有OrderedThreadPoolExecutor 来保证IoHandler 中的方法的调用顺序,可能会出现严重的问题。但是如果你的代码确实没有依赖于IoHandler 中的事件方法的执行顺序,那么你可以使用UnorderedThreadPoolExecutor 作为线程池的实现。因此,你也最好不要改变默认的Executor 实现,否则,事件的执行顺序就会混乱,譬如:messageReceived()、messageSent()方法被同时执行。
(2.) 哪些事件方法被关注,也就哪些事件方法用这个线程池执行。线程池可以异步执行的事件类型是位于IoEventType 中的九个枚举值中除了SESSION_CREATED 之外的其余八个,这说明Session 建立的事件只能与IoProcessor 在同一个线程上执行。

public enum IoEventType {    
SESSION_CREATED,    
SESSION_OPENED,    
SESSION_CLOSED,    
MESSAGE_RECEIVED,    
MESSAGE_SENT,    
SESSION_IDLE,    
EXCEPTION_CAUGHT,    
WRITE,    
CLOSE,    
}

默认情况下,没有配置关注的事件类型,有如下六个事件方法会被自动使用线程池异步执行:
IoEventType.EXCEPTION_CAUGHT,
IoEventType.MESSAGE_RECEIVED,
IoEventType.MESSAGE_SENT,
IoEventType.SESSION_CLOSED,
IoEventType.SESSION_IDLE,
IoEventType.SESSION_OPENED
其实ExecutorFilter 的工作机制很简单,就是在调用下一个过滤器的事件方法时,把其交给Executor 的execute(Runnable runnable)方法来执行,其实你自己在IoHandler 或者某个过滤器的事件方法中开启一个线程,也可以完成同样的功能,只不过这样做,你就失去了程序的可配置性,线程调用的代码也会完全耦合在代码中。但要注意的是绝对不能开启线程让其执行sessionCreated()方法。如果你真的打算使用这个ExecutorFilter,那么最好想清楚它该放在过滤器链的哪个位置,针对哪些事件做异步处理机制。一般ExecutorFilter 都是要放在ProtocolCodecFilter 过滤器的后面,也就是不要让编解码运行在独立的线程上,而是要运行在IoProcessor 所在的线程,因为编解码处理的数据都是由IoProcessor 读取和发送的,没必要开启新的线程,否则性能反而会下降。一般使用ExecutorFilter 的典型场景是将业务逻辑(譬如:耗时的数据库操作)放在单独的线程中运行,也就是说与IO 处理无关的操作可以考虑使用ExecutorFilter 来异步执行。  

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