Apache MINA/NIO的学习

Apache MINA is a network application framework which helps users develop high performance and high scalability network applications easily.

It provides an abstract event-driven asynchronous API over various transport such as TCP/IP and UDP/IP via Java NIO.


Java NIOSun 官方标榜的特性如下: 为所有的原始类型提供(Buffer)缓存支持。字符集编码解码解决方案。 Channel :一个新的原始I/O 抽象。 支持锁和内存映射文件的文件访问接口。 提供多路(non-bloking) 非阻塞式的高伸缩性网络I/O 。

阻塞I/O在调用InputStream.read()方法时是阻塞的,它会一直等到数据到来时(或超时)才会返回;同样,在调用ServerSocket.accept()方法时,也会一直阻塞到有客户端连接才会返回,每个客户端连接过来后,服务端都会启动一个线程去处理该客户端的请求。阻塞I/O的通信模型示意图如下:

 

Apache MINA/NIO的学习_第1张图片


缺点:

1. 当客户端多时,会创建大量的处理线程。且每个线程都要占用栈空间和一些CPU时间
       2. 阻塞可能带来频繁的上下文切换,且大部分上下文切换可能是无意义的。
在这种情况下非阻塞式I/O就有了它的应用前景。

下面是java NIO的工作原理:

1. 由一个专门的线程来处理所有的 IO 事件,并负责分发。 
       2. 事件驱动机制:事件到的时候触发,而不是同步的去监视事件。 
       3. 线程通讯:线程之间通过 wait,notify 等方式通讯。保证每次上下文切换都是有意义的。减少无谓的线程切换。 

Java NIO的服务端只需启动一个专门的线程来处理所有的 IO 事件,采用了双向通道(channel)进行数据传输,而不是单向的流(stream),在通道上可以注册我们感兴趣的事件。一共有以下四种事件:

 

事件名 对应值
服务端接收客户端连接事件 SelectionKey.OP_ACCEPT(16)
客户端连接服务端事件 SelectionKey.OP_CONNECT(8)
读事件 SelectionKey.OP_READ(1)
写事件 SelectionKey.OP_WRITE(4)

服务端和客户端各自维护一个管理通道的对象,我们称之为selector,该对象能检测一个或多个通道 (channel) 上的事件。我们以服务端为例,如果服务端的selector上注册了读事件,某时刻客户端给服务端发送了一些数据,阻塞I/O这时会调用read()方法阻塞地读取数据,而NIO的服务端会在selector中添加一个读事件。服务端的处理线程会轮询地访问selector,如果访问selector时发现有感兴趣的事件到达,则处理这些事件,如果没有感兴趣的事件到达,则处理线程会一直阻塞直到感兴趣的事件到达为止。下面是我理解的java NIO的通信模型示意图:

 

Apache MINA/NIO的学习_第2张图片


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

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

import java.util.Date;

import org.apache.mina.core.service.IoHandlerAdapter;
import org.apache.mina.core.session.IoSession;

public class MinaTimeServer {
private static final int PORT = 9123;

public static void main(String[] args) throws IOException {
IoAcceptor acceptor = new NioSocketAcceptor();

acceptor.getFilterChain().addLast("logger", new LoggingFilter());
acceptor.getFilterChain().addLast(
"codec",
new ProtocolCodecFilter(new TextLineCodecFactory(Charset
.forName("UTF-8"))));

acceptor.setHandler(new MinaTimeServer().new TimeServerHandler());
acceptor.getSessionConfig().setReadBufferSize(2048);
acceptor.getSessionConfig().setIdleTime(IdleStatus.BOTH_IDLE, 10);
acceptor.bind(new InetSocketAddress(PORT));
}

public class TimeServerHandler extends IoHandlerAdapter {
@Override
public void exceptionCaught(IoSession session, Throwable cause)
throws Exception {
cause.printStackTrace();
}

@Override
public void messageReceived(IoSession session, Object message)
throws Exception {
String str = message.toString();

System.out.println(session.getRemoteAddress()
+ "Message received: " + str);
if (str.trim().equalsIgnoreCase("quit")) {
session.close(false);
return;
}

Date date = new Date();
session.write(date.toString());
}

@Override
public void sessionIdle(IoSession session, IdleStatus status)
throws Exception {

System.out.println(session.getId() + " IDLE "
+ session.getIdleCount(status));
}
}
}


本文参考http://weixiaolu.iteye.com/blog/1479656?page=2#comments

你可能感兴趣的:(Apache MINA/NIO的学习)