Socket通信封装MIna框架--含羞代放

待我称王封你为后i 2021-10-24 05:58 202阅读 0赞

\[TOC\]

Mina异步IO使用的Java底层JNI框架,Mina提供服务端和客户端,将我们的业务解耦开发.真正做到高内聚低耦合的思想

# 核心类 #

*  IoService :Mina中将服务端和客户端都看成是服务,这里提供统一接口IoService,这个接口的作用就是用来处理套接字机制。也正是IoService来监听消息返回消息这些步骤，  
    可以说IoService就是我们Mina中核心
 *  IoProcessor：这个接口在另一个线程上，负责检查是否有数据在通道上读写，也就是说它也拥有自己的Selector，这是与我们使用JAVA NIO 编码时的一个不同之处，通常在JAVA NIO 编码中，我们都是使用一个Selector，也就是不区分IoService与IoProcessor 两个功能接口。另外，IoProcessor 负责调用注册在IoService 上的过滤器，并在过滤器链之后调用IoHandler
 *  IoFilter ： 定义了一些拦截器 ， 和我们web中拦截器一样，用来横向拦截处理一些全局的操作（日志处理，编码处理）。其中我们必须注意的是加解密消息。  
    作为一个好的框架肯定是有默认的拦截器的（TextLineCodecFactory ）。默认拦截器可以叫消息强制转换为String类型。毕竟String最通用
 *  IoHandler ： 这个是我们处理消息的逻辑，前面的拦截器只是在接受是进行一些验证、翻译的功能。拿到数据之后我们需要做的事情就是在IoHandler中

# 各个击破 #

## IoService ##

*  首先我们已服务端NioSocketAcceptor为列，看看我们的服务类之间的结构依赖关系  
    ![NioSocketAcceptor结构图][NioSocketAcceptor]
 *  IoService是服务的鼻祖，无论在我们看来的服务端还是客户端都得继承它（间接继承）。在IoService中我们会定义我们消息的处理过滤器(上文的拦截器),消息处理的业务类  
    在上文简介中我们知道，这一步其实是IoProcessor来完成，那么IoProcessor在什么出现呢。比如Mina框架中用来创建服务端类NioSocketAcceptor。他直接继承了AbstractPollingIoAcceptor。而AbstractPollingIoAcceptor类中根据参数创建了我们需要的IoProcessor.从而我们有了IoProcessor就可以执行消息间的通信了。  
    ![IoProcess的产生][IoProcess]
 *  所以过滤器、处理器实在我们服务启动之前配置好的。一旦启动成功就无法再修改了。我们服务端NioSocketAcceptor通过bind方法就可以绑定到指定端口上。我们这里的绑  
    定实现了多态绑定。我们可以绑定多个服务。

/**
    * {@inheritDoc}
    */
    @Override
    public final void bind(Iterable<? extends SocketAddress> localAddresses) throws IOException {
        if (isDisposing()) {
            throw new IllegalStateException("The Accpetor disposed is being disposed.");
        }
    
        if (localAddresses == null) {
            throw new IllegalArgumentException("localAddresses");
        }
    
        List<SocketAddress> localAddressesCopy = new ArrayList<>();
    
        for (SocketAddress a : localAddresses) {
            checkAddressType(a);
            localAddressesCopy.add(a);
        }
    
        if (localAddressesCopy.isEmpty()) {
            throw new IllegalArgumentException("localAddresses is empty.");
        }
    
        boolean activate = false;
        synchronized (bindLock) {
            synchronized (boundAddresses) {
                if (boundAddresses.isEmpty()) {
                    activate = true;
                }
            }
    
            if (getHandler() == null) {
                throw new IllegalStateException("handler is not set.");
            }
    
            try {
                Set<SocketAddress> addresses = bindInternal(localAddressesCopy);
    
                synchronized (boundAddresses) {
                    boundAddresses.addAll(addresses);
                }
            } catch (IOException | RuntimeException e) {
                throw e;
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeIoException("Failed to bind to: " + getLocalAddresses(), e);
            }
        }
    
        if (activate) {
            getListeners().fireServiceActivated();
        }
    }

在上面我们可以看到bind最后是去激活对应的监听器。我们一个IoServer处理一个线程中的消息。我们监听器就是监听线程内的消息。每一次的绑定都会有不同的监听器、ioSession去专门处理消息之间的通信。我们可以通过IoSession设置一些请求数据完成数据的权限验证。

*  在服务创建的时候我们正常需要设置IoSession的一些配置。通过getSessionConfig方法获取IoSessionConfig。里面设置参数常用如下：
    
     *  setReadBufferSize ： 设置读取数据的缓冲区大小
     *  setMinReadBufferSize： 设置缓冲区最大值
     *  setMaxReadBufferSize： 设置缓冲区最小值
     *  setThroughputCalculationInterval： 设置通道计算时间 默认3s
     *  setIdleTime(IdleStatus status, int idleTime): status 设置是一方还是双方 ， idLetime 是超过多久就会进入空闲状态

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

## IoFilter ##

在IoService中有获取filter链的一个方法 `DefaultIoFilterChainBuilder getFilterChain()` , 我们需要做的就是定义过滤器，然后通过该方法获取过滤链加入到请求链上。我们自定义过滤器也很简单，只需要继承IoFilterAdapter这个类就好了。

acceptor.getFilterChain().addLast("codec",  new ProtocolCodecFilter(new TextLineCodecFactory( 
    Charset.forName("UTF-8"),LineDelimeter.WINDOWS.getValue(),LineDelimiter. WINDOWS.getValue()))    
    );

TextLineCodecFactory 这个类是Mina提供的编解码工厂，这个工厂的特性是以换行符'rn'为结束通信的标志。也就是说如果我们传递消息没有换行符，另外一段会继续接受消息知道接受到'rn'才会接受，并把接受到的消息通过编解码器转到IoHandler层供业务层处理。（这里博主被坑在这里了）

## IoHandler ##

*  到了这一步，我们的通信基本就已经完成了。剩下的事情已经和Mina基本没多大关联了。我们将在这里处理业务逻辑，使用到的就是Handler提供的接收消息和发送消息两个功能。  
    这里我们需要注意的是Handler提供`messageReceived`和`messageSent`并不是字面意思。前者就是消息的接受，但是后者并不是消息的发送。我们常用的发送消息是session.write方法。

# 总结 #

今天我们了解了Mina工作的流程，主要就是IoFilter和IoHandler实现消息的通信 。 千里之行始于足下，一点一点的进步。下面贴出一份总结的图谱帮助我们理解Mina流程

![Mina流程][Mina]

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[NioSocketAcceptor]: /images/20211023/ba48b8496c5e44d8927ae25e257a8cc7.png
[IoProcess]: /images/20211023/990eca33a7a64d1a9ed0619f393ee5ab.png
[Mina]: /images/20211023/38fea7b3229a47cdba975b9e253f6a90.png
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