Apache Mina 2.x 简易入门解析

Apache Mina 2.x 简易入门解析

　　最近使用Mina开发一个Java的NIO服务端程序，因此也特意学习了Apache的这个Mina框架。

　　首先，Mina是个什么东西？看下官方网站（http://mina.apache.org/）对它的解释：

　　Apache的Mina（Multipurpose Infrastructure Networked Applications）是一个网络应用框架，可以帮助用户开发高性能和高扩展性的网络应用程序；它提供了一个抽象的、事件驱动的异步API，使Java NIO在各种传输协议（如TCP/IP，UDP/IP协议等）下快速高效开发。

　　Apache Mina也称为：

• NIO框架
• 客户端/服务端框架（典型的C/S架构）
• 网络套接字（networking socket）类库
• 事件驱动的异步API(注意：在JDK7中也新增了异步API)

总之：我们简单理解它是一个封装底层IO操作，提供高级操作API的通讯框架！

 

在Mina的官网、以及网上都有比较丰富的文档了，这里我就稍微简单说一下Mina的结构和示例代码。

因为Mina2.X改进了Mina的代码结构和包结构，降低了使用的复杂性和增强了健壮性，所以使得API发生了比较大的改变，有许多地方已经和Mina1.x不兼容了。

这里使用的是Mina2.0.4

1.Mina的结构

 

Mina的通信流程大致如上图所示，各个组件功能有：
(1.)  IoService：这个接口在一个线程上负责套接字的建立，拥有自己的Selector，监
听是否有连接被建立。

（Mina底层使用JAVA NIO， 因此它是典型的使用Reactor模式架构的,采用事件驱动编程 , Mina运行用户自定义线程模型，可以是单线程、多线程、线程池等 ,

   跟JAVA Socket不一样， Mina是非阻塞的Socket，它内部已经保证了对各个连接(session)的业务和数据的隔离，采用轮询机制为各个session分配CPU资源，

　　所以，你就不需要再去考虑不同Socket连接需要用不同的线程去操纵的问题了。)

(2.)  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。

(3.)  IoFilter：这个接口定义一组拦截器，这些拦截器可以包括日志输出、黑名单过滤、
数据的编码（write 方向）与解码（read 方向）等功能，其中数据的encode 与 decode
是最为重要的、也是你在使用Mina 时最主要关注的地方。

(4.)  IoHandler：这个接口负责编写业务逻辑，也就是接收、发送数据的地方。 
 

2. Mina编程的大致过程.

    2.1 总体流程

        建立服务器端的资源： 包括 Acceptor的建立，之后为Acceptor配置相应的Filter(可以是Mina自带的Filter或者自定义的Filter），

之后再配置相应基于事件驱动的处理业务逻辑的IoHandler.

       建立客户端的资源： Mina采用了统一的编程模型，所以建立客户端的过程和建立服务器端的过程大致上是相似的，不过这里建立的是Connector.

   2.2 示例程序。(使用jar包为 mina-core-2.0.4.jar）

    　　下面通过一个简单的示例程序来进一步理解Mina的运行机制。

 　　　　该程序实现简单的即时通讯功能。 即，多个客户端可以同时脸上服务器，并进行类似于聊天室一样的通信。

         

       2.2.1 建立自定义的TextLineCodecFacotry

             为了了解Mina的代码功能以及运行机制，我们模拟实现了类似Mina自带TextLineCodecFactory。

　　　　该CodecFactory功能是： 配合ProtocolCodecFilter 进行对底层数据(binary二进制数据流)和高层数据(特定类型的数据对象信息，例如String)之间的转换。

　　　　　　　　　　　　　　　　这里实现了一个断行读取功能，即遇到'\n'的时候，就认为是一个String Line ， 将这段数据流封装成String，之后再交给下一个Filter或者Handler处理。

　　　　　　　　　　　　　　　　CodecFactory是一个工厂方法，底层通过一个Decoder和Encoder来提供对数据进行解、编码的操作,载体是IoBuffer。

　　　　　　　　　　　　　　　　（解码：将二进制数据转换成高层数据(对象)　　　　编码：将高层数据(对象)转换成二进制数据流)  )

　　　　 1）建立Decoder (MyTextLineDecoder)

　　　　　　实现了ProtocolDecoder接口

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　　　　2）建立Encoder （MyTextLineEncoder)

　　　　　　实现了ProtocolEncoder接口

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　　　　3）建立MyTextLineCodecFactory

　　　　　　实现了ProtocolCodecFactory接口

package com.mai.mina.diyCodecFilter;

import org.apache.mina.core.session.IoSession;
import org.apache.mina.filter.codec.ProtocolCodecFactory;
import org.apache.mina.filter.codec.ProtocolDecoder;
import org.apache.mina.filter.codec.ProtocolEncoder;

public class MyTextLineCodecFactory implements ProtocolCodecFactory{

    @Override
    public ProtocolDecoder getDecoder(IoSession arg0) throws Exception {
        // TODO Auto-generated method stub
        return new MyTextLineDecoder();
    }

    @Override
    public ProtocolEncoder getEncoder(IoSession arg0) throws Exception {
        // TODO Auto-generated method stub
        return new MyTextLineEncoder();
    }

}

　　2.2.2 建立服务器端资源（包括Acceptor的配置、Handler建立)

　　　　1). 建立自定义IoHandler（MyServerHandleDemo1)

　　　　　　实现了IoHandler接口。

　　　　

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　　　　2).建立Acceptor ，同时也充当Server端的启动类 (SimpleMinaServer)

package com.mai.mina.diyChat;

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.charset.Charset;

import org.apache.mina.core.session.IdleStatus;
import org.apache.mina.filter.codec.ProtocolCodecFilter;
import org.apache.mina.filter.codec.textline.LineDelimiter;
import org.apache.mina.filter.codec.textline.TextLineCodecFactory;
import org.apache.mina.filter.logging.LogLevel;
import org.apache.mina.filter.logging.LoggingFilter;
import org.apache.mina.transport.socket.SocketAcceptor;
import org.apache.mina.transport.socket.nio.NioSocketAcceptor;

public class SimpleMinaServer {
    
    SocketAcceptor acceptor = null;
    
    SimpleMinaServer(){
        acceptor = new NioSocketAcceptor();
    }
    
    public boolean bind(){
        acceptor.getFilterChain().addLast("codec", new ProtocolCodecFilter(
                new MyTextLineCodecFactory()); //配置CodecFactory
        LoggingFilter log = new LoggingFilter();
        log.setMessageReceivedLogLevel(LogLevel.INFO);
        acceptor.getFilterChain().addLast("logger", log);
        acceptor.setHandler(new MyServerHandleDemo1());　　//配置handler
        acceptor.getSessionConfig().setIdleTime(IdleStatus.BOTH_IDLE, 30);
        
        try {
            acceptor.bind(new InetSocketAddress(8888));
            return true;
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
            return false;
        }
        
    }
    
    public static void main(String args[]){
        SimpleMinaServer server = new SimpleMinaServer();
        if(!server.bind()){
            System.out.println("服务器启动失败");
        }else{
            System.out.println("服务器启动成功");
        }
    }

}

　　2.2.3 建立Client端资源：

　　　　1）自定义IoHandler(MyClientHandleDemo1)

　　　　　　实现IoHandler接口

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　　　　2) 建立Connector  (SimpleMinaClient)

　

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　　到这里，基本的Mina通信基础就建立好了。

　　接下来实现一个客户端的GUI界面，方便实际功能的建立和信息交互的演示。

 

　　2.2.4 Client Gui界面的建立。(ChatPanel -通过使用SimpleMinaClient来提供实际通信功能)

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3. 运行结果

　　首先启动服务器端，即运行SimpleMinaServer类 ， 启动成功时会在控制台中打印出“服务器启动成功"

　　接下来运行客户端ChatPanel。

note: 上面只是一个简单的信息交互，其实使用Mina比较常用的还是在自定义协议处理这块。

　　　　所以，比较应该注重学习的是Filter这块。有时间大家可以去看看源码。