Mina概述
Apache MINA(Multipurpose Infrastructure for NetworkApplications) 是 Apache 组织一个较新的项目,它为开发高性能和高可用性的网络应用程序提供了非常便利的框架。当前发行的 MINA 版本支持基于 Java NIO 技术的 TCP/UDP应用程序开发、串口通讯程序(只在最新的预览版中提供),MINA所支持的功能也在进一步的扩展中。
Apache MINA 也称为:
● NIO 框架库
● 客户端服务器框架库
● 一个网络套接字库
MINA虽然简单但是仍然提供了全功能的网络应用程序框架:
● 为不同的传输类型提供了统一的API:
○ 通过Java NIO提供TCP/IP 和 UDP/IP支持
○ 通过RXTX提供串口通讯(RS232)
○ In-VM管道通讯
○ 你能实现你自己的API!
● 过滤器作为一个扩展特性; 类似Servlet过滤器
● 低级和高级的API:
○ 低级: 使用字节缓存(ByteBuffers)
○ 高级: 使用用户定义的消息对象(objects)和编码(codecs)
● 高度定制化线程模型:
○ 单线程
○ 一个线程池
○ 一个以上的线程池(也就是SEDA)
● 使用Java 5 SSL引擎提供沙盒(Out-of-the-box) SSL • TLS • StartTLS支持
● 超载保护和传输流量控制
● 利用模拟对象进行单元测试
● JMX管理能力
● 通过StreamIoHandler提供基于流的I/O支持
● 和知名的容器(例如PicoContainer、Spring)集成
● 从Netty平滑的迁移到MINA, Netty是MINA的前辈。
总之:它是一个封装底层IO操作,提供高级操作API的通讯框架!
Mina是底层数据传输和用户应用程序交互的接口
Mina处于中间层,它不关心底层网络数据如何传输,只负责接收底层数据,过滤并转换为Java对象提供给我们的应用程序,然后把应用程序响应值过滤并转换为底层识别的字节,提供给底层传输;
工作流程
Mina的核心接口:
l IoService: 创建服务对象(客户端或服务端)
l IOFilter: 数据过滤(编码解码等)
l IoHandler: 业务处理
IoService接口
IoService是创建服务的顶层接口,无论客户端还是服务端,都是从它继承实现的。
常用接口为:IoService,IoAcceptor,IoConnector
常用类为:NioSocketAcceptor,NioSocketConnector
l IoService接口声明了服务端的共有属性和行为;
l IoAcceptor接口继承了IoService接口,并添加了服务端特有的接口属性及方法,比如bind()方法,成为典型的服务端接口;
l IoConnector接口同样继承了IoService接口,并添加了客户端特有的接口属性及方法,比如connect()方法,成为典型的客户端接口;
l AbstractIoService实现了IoService中管理服务的方法。如getFilterChainBuilder方法---获得过滤器链;
AbstractIoService抽象类继承了AbstractIoService抽象类并实现了 IoAcceptor 接口,成为了拥有管理服务端实现功能的服务端类;我们常用的 NioSocketAcceptor就是它的子类;
l AbstractIoConnector抽象类继承了AbstractIoService抽象类并实现了IoConnector接口,成为了拥有管理客户端实现功能的客户端类;我们常用的NioSocketConnector就是它的子类;
创建客户端和服务端
IoAcceptor acceptor = null; // 创建一个非阻塞的server端的Socket acceptor = new NioSocketAcceptor(); // 创建一个非阻塞的客户端程序 IoConnector connector = new NioSocketConnector();
IoFilter接口
Mina最主要的工作就是把底层传输的字节码转换为Java对象,提供给应用程序;或者把应用程序返回的结果转换为字节码,交给底层传输。这些都是由IoFilter完成的,因此IoFilter是Mina的精髓所在。
IoFilter,I/O操作的过滤器。IoFilter和Servlet中的过滤器一样,主要用于拦截和过滤网络传输中I/O操作的各种消息。IoFilter的主要作用:
l 记录事件的日志(Mina默认提供了LoggingFilter)
l 测量系统性能
l 信息验证
l 过载控制
l 信息的转换(主要就是编码和解码)
类结构
常用接口为:IoFilter,IoFilterChainBuilder
常用类为:IoFilterAdapter,DefaultIoFilterChainBuilder
类图如下:
类分析:
IoFilterAdapter:
IoFilterAdapter是个抽象的适配器类,我们可以根据需要扩展这个类,并且有选择的覆盖过滤器的方法;所有方法的默认把事件转发到下一个过滤器;
public void sessionOpened(NextFilter nextFilter, IoSession session)throws Exception { nextFilter.sessionOpened(session); }
ReferenceCountingFilter
它封装了IoFilter实例,监看调用该filter的对象的个数,如果没有任何对象调用该IoFilter,就自动销毁IoFilter它类似serlvet拥有doserveric、init、destroy。
public class ReferenceCountingFilter implements IoFilter { private final IoFilter filter; private int count = 0; public ReferenceCountingFilter(IoFilter filter) { this.filter = filter; } public void init() throws Exception { // no-op, will init on-demand in pre-add if count == 0 } public void destroy() throws Exception { .......
IoHandler接口
IoHandler是Mina实现其业务逻辑的顶级接口;在IoHandler中定义了7个方法,根据I/O事件来触发对应的方法:
方法名 |
说明 |
sessionCreated |
当一个新的连接建立时,由I/O processor thread调用; |
sessionOpened |
当连接打开是调用; |
messageReceived |
当接收了一个消息时调用; |
messageSent |
当一个消息被(IoSession#write)发送出去后调用; |
sessionIdle |
当连接进入空闲状态时调用; |
sessionClosed |
当连接关闭时调用 |
exceptionCaught |
当实现IoHandler的类抛出异常时调用; |
OF与Mina
在连接管理器中ConnectionManagerImpl 创建的监听器createClientListeners()方法就是用的mian框架去做联网处理,首先设置mina框架的线程池,然后把由XMPPCodecFactory做为 ProtocolCodecFilter的chain添加到FilterChain中!
private void createClientListeners() { // Start clients plain socket unless it's been disabled. if (isClientListenerEnabled()) { // Create SocketAcceptor with correct number of processors socketAcceptor = buildSocketAcceptor(); // Customize Executor that will be used by processors to process incoming stanzas ExecutorThreadModel threadModel = ExecutorThreadModel.getInstance("client"); int eventThreads = JiveGlobals.getIntProperty("xmpp.client.processing.threads", 16); ThreadPoolExecutor eventExecutor = (ThreadPoolExecutor)threadModel.getExecutor(); eventExecutor.setCorePoolSize(eventThreads + 1); eventExecutor.setMaximumPoolSize(eventThreads + 1); eventExecutor.setKeepAliveTime(60, TimeUnit.SECONDS); socketAcceptor.getDefaultConfig().setThreadModel(threadModel); // Add the XMPP codec filter socketAcceptor.getFilterChain().addFirst("xmpp", new ProtocolCodecFilter(new XMPPCodecFactory())); // Kill sessions whose outgoing queues keep growing and fail to send traffic socketAcceptor.getFilterChain().addAfter("xmpp", "outCap", new StalledSessionsFilter()); } }
在启动监听的时候startClientListeners():
。。。。。。 socketAcceptor.bind(new InetSocketAddress(bindInterface, port), new ClientConnectionHandler(serverName)); 。。。。。。
ClientConnectionHandler是IoHandler的曾孙子
IoHandler->IoHandlerAdapter->ConnectionHandler->ClientConnectionHandler
IoHandler和IoHandlerAdapter两个类来自Mina。OF中ConnectionHandler继承于IoHandlerAdapter类。
关系类图:
当有客户端进行连接的时候MINA框架会调用IoHandler的sessionOpened()。
public void sessionOpened(IoSession session) throws Exception { // 针对于新的连接创建xml解析器 final XMLLightweightParser parser = new XMLLightweightParser(CHARSET); session.setAttribute(XML_PARSER, parser); // 创建 一个新的NIOConnection 会话连接 final NIOConnection connection = createNIOConnection(session); session.setAttribute(CONNECTION, connection); session.setAttribute(HANDLER, createStanzaHandler(connection)); final int idleTime = getMaxIdleTime() / 2; if (idleTime > 0) { session.setIdleTime(IdleStatus.READER_IDLE, idleTime); } }
而客户端有消息来的时候,则调用用IoHandler的messageReceived()来处理