詳解Java Socket通信封裝MIna框架

更新時間：2021年06月07日 08:59:41 投稿：zhanglei

Mina異步IO使用的Java底層JNI框架,Mina提供服務端和客戶端,將我們的業(yè)務解耦開發(fā)，真正做到高內聚低耦合的思想。

核心類

IoService :Mina中將服務端和客戶端都看成是服務,這里提供統一接口IoService,這個接口的作用就是用來處理套接字機制。也正是IoService來監(jiān)聽消息返回消息這些步驟，可以說IoService就是我們Mina中核心

IoProcessor：這個接口在另一個線程上，負責檢查是否有數據在通道上讀寫，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(qū)分IoService與IoProcessor 兩個功能接口。另外，IoProcessor 負責調用注冊在IoService 上的過濾器，并在過濾器鏈之后調用IoHandler

IoFilter ：定義了一些攔截器，和我們web中攔截器一樣，用來橫向攔截處理一些全局的操作（日志處理，編碼處理）。其中我們必須注意的是加解密消息。作為一個好的框架肯定是有默認的攔截器的（TextLineCodecFactory ）。默認攔截器可以叫消息強制轉換為String類型。畢竟String最通用

IoHandler ：這個是我們處理消息的邏輯，前面的攔截器只是在接受是進行一些驗證、翻譯的功能。拿到數據之后我們需要做的事情就是在IoHandler中

各個擊破

IoService

首先我們已服務端NioSocketAcceptor為列，看看我們的服務類之間的結構依賴關系

IoService是服務的鼻祖，無論在我們看來的服務端還是客戶端都得繼承它（間接繼承）。在IoService中我們會定義我們消息的處理過濾器(上文的攔截器),消息處理的業(yè)務類。在上文簡介中我們知道，這一步其實是IoProcessor來完成，那么IoProcessor在什么出現呢。比如Mina框架中用來創(chuàng)建服務端類NioSocketAcceptor。他直接繼承了AbstractPollingIoAcceptor。而AbstractPollingIoAcceptor類中根據參數創(chuàng)建了我們需要的IoProcessor.從而我們有了IoProcessor就可以執(zhí)行消息間的通信了。

所以過濾器、處理器實在我們服務啟動之前配置好的。一旦啟動成功就無法再修改了。我們服務端NioSocketAcceptor通過bind方法就可以綁定到指定端口上。我們這里的綁定實現了多態(tài)綁定。我們可以綁定多個服務。

/**
* {@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();
    }
}

在上面我們可以看到bind最后是去激活對應的監(jiān)聽器。我們一個IoServer處理一個線程中的消息。我們監(jiān)聽器就是監(jiān)聽線程內的消息。每一次的綁定都會有不同的監(jiān)聽器、ioSession去專門處理消息之間的通信。我們可以通過IoSession設置一些請求數據完成數據的權限驗證。

在服務創(chuàng)建的時候我們正常需要設置IoSession的一些配置。通過getSessionConfig方法獲取IoSessionConfig。里面設置參數常用如下：

setReadBufferSize ：設置讀取數據的緩沖區(qū)大小
setMinReadBufferSize：設置緩沖區(qū)最大值
setMaxReadBufferSize：設置緩沖區(qū)最小值
setThroughputCalculationInterval：設置通道計算時間默認3s
setIdleTime(IdleStatus status, int idleTime): status 設置是一方還是雙方， idLetime 是超過多久就會進入空閑狀態(tài)

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

IoFilter

在IoService中有獲取filter鏈的一個方法 DefaultIoFilterChainBuilder getFilterChain() , 我們需要做的就是定義過濾器，然后通過該方法獲取過濾鏈加入到請求鏈上。我們自定義過濾器也很簡單，只需要繼承IoFilterAdapter這個類就好了。

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

TextLineCodecFactory 這個類是Mina提供的編解碼工廠，這個工廠的特性是以換行符'\r\n'為結束通信的標志。也就是說如果我們傳遞消息沒有換行符，另外一段會繼續(xù)
接受消息知道接受到'\r\n'才會接受，并把接受到的消息通過編解碼器轉到IoHandler層供業(yè)務層處理。（這里博主被坑在這里了）

IoHandler

到了這一步，我們的通信基本就已經完成了。剩下的事情已經和Mina基本沒多大關聯了。我們將在這里處理業(yè)務邏輯，使用到的就是Handler提供的接收消息和發(fā)送消息兩個功能。這里我們需要注意的是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發(fā)送。我們常用的發(fā)送消息是session.write方法。