MINA研究-源代码

最新推荐文章于 2021-02-28 10:28:58 发布

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#mina #session #iterator #exception #null #filter

本文详细探讨了MINA框架的三层结构：IOService、IOProcessor和IOFilter，以及它们之间的交互。IOService负责I/O操作，IOProcessor处理实际的I/O读写，而IOFilter和IoHandler则分别进行数据过滤和处理。文中还介绍了关键类如IoSession，以及初始化、设置处理器和运行过程。通过对MINA源码的解读，帮助读者深入理解MINA的工作原理。

第一部分：mina各层的关系

图1.1

说明

IOService：
1. 这个接口抽象了一切I/O操作，包括建立端口监听、I/O读写，
IOProcessor：
1. 为IOService处理正真的I/O读写操作。IOService在某端口监听，当发生int selected = select();时，说明有建立连接的客户端请求，IOService会调用IOProcessor，将session和交给processor处理。
2. IOProcessor也会有一个int selected = select(1000);的阻塞，等待IO事件。
3. 当I/O事件到达后，会把输入读入到一个BUF中session.getChannel().read(buf.buf())（Java NIO）。
IOFilter：
1. 上面IOProcessor得到buf后，会交给 IOFilter处理，如果是读取IO则触发messageReceived方法。
2. IOFilter一般被包含在一个IoFilterChain中，顾名思义，当然是实现了责任链模式的一根链条咯。
IoHandler：
1. 是拿到buf做处理的一个接口，是用户最终会面对的一个接口。
2. 上面的IOFilter得到buf(以接收数据为例)，IOFilter调用了IoHandler的messageReceived(s, message);方法。

最后还要提一个接口：

IoSession：

A handle which represents connection between two end-points regardless of

transport types.

实际上这个接口是一个会话服务，或者它更像是一个大容器。后面我们还会讲到它。

第二部分：类图

2.1 IOService

IoAcceptor接口：

服务器端接口，接受客户端访问的请求

AbstractIoService
设定处理函数、Filter、IoServiceListener。
1. 处理函数是一个Executor或者是Executor的包装。
2. IoServiceListener可以用于打印日志，主要有Service启动、停止、空闲等监听方法
AbstractIoAcceptor完成绑定监听端口
AbstractPollingIoAcceptor执行具体的监听连接以及监听I/O事件
NioSocketAcceptor用JAVA NIO的方式实现了具体的连接方法ServerSocketChannel，例如open，accept等

2.2IoProcessor

显然，这个结构实现了组成模式

SimpleIoProcessorPool内有一个数组，包装了IoProcessor。这个SimpleIoProcessorPool的DEFAULT_SIZE属性，定义了开多少个IoProcessor。

前面讲过IoProcessor为IOService处理正真的I/O读写操作。（在nio下，一个IoProcessor可以在单线程中处理多个连接请求和io事件）除此之外，再开多个IoProcessor，一个IoProcessor启动一个线程。

2.3 IoSession

第三部分源码解读

3.1初始化

SocketAcceptor acceptor = new NioSocketAcceptor();

在图1.1中，我们看到，mina会首先把请求交给IOService。实际上，这个接口也是用户首先面对的接口。

用户在这个端口上执行setHandler(IoHandler handler)方法。
并执行IoAcceptor接口的bind(SocketAddress localAddress)方法。
实例化SocketAcceptor，会super()其父类的构造函数。

我们依次看看三个父类的构造函数

AbstractPollingIoAcceptor

protected AbstractPollingIoAcceptor(IoSessionConfig sessionConfig,

Classextends IoProcessor> processorClass) {

this(sessionConfig, null, new SimpleIoProcessorPool(processorClass),

true);

}

构造函数AbstractPollingIoAcceptor(new DefaultSocketSessionConfig(), NioProcessor.class);定义了默认的SessionConfig和NioProcessor。
new SimpleIoProcessorPool(processorClass)是把NioProcessor包装成了pool.看类图IoProcessor就很好理解了，这是一个组成模式。

AbstractIoAcceptor

protected AbstractIoAcceptor(IoSessionConfig sessionConfig, Executor executor) {

super(sessionConfig, executor);

defaultLocalAddresses.add(null);

}

AbstractIoAcceptor主要用来绑定监听端口。这个构造函数没有干其他的事情。

AbstractIoService

protected AbstractIoService(IoSessionConfig sessionConfig, Executor executor)

这个构造函数初始化sessionConfig，和当executor为空时，

if (executor == null) {

System.out.println("[GL:executor:]"+executor);

this.executor = Executors.newCachedThreadPool();

createdExecutor = true;

} else {

this.executor = executor;

createdExecutor = false;

}

这个构造函数还有一个监听器，或者叫监听池（可以包含多个监听器）。用来监听service创建、连接、断开等动作，当上述动作发生地时候，会调用listener。里面可以写自己的一些方法。

3.2 初始化2

acceptor.setHandler(new EchoProtocolHandler());

设定处理函数，EchoProtocolHandler()是用户自己编写的一个handle，看图1.1可以知道，这是mina平台处理的最后一步。Mina把请求经过ioprocessor处理器、多个iofilter过滤器处理后，才会交给EchoProtocolHandler。

我们看看从IOService到IoHandler之间发生了什么

3.3运行

在main（）函数中，我们看到一个方法

acceptor.bind(new InetSocketAddress(PORT));

这一个bind方法，表面看只是一个端口绑定，实际上发生了很多有趣的事情。

IOService 类图告诉我们，bind端口应该是AbstractIoAcceptor干的事情，去这个类中找。

AbstractIoAcceptor类bind方法

//端口打包成一个list,以实现多端口监听

List localAddresses = new ArrayList(1);

localAddresses.add(localAddress);

然后调用了子类 AbstractPollingIoAcceptor 的bind0方法

bind0(localAddressesCopy);

AbstractPollingIoAcceptor. bind0方法，把代码贴出来

protected final Set bind0(

Listextends SocketAddress> localAddresses) throws Exception {

//这个request包装了localAddresses，间接包装了localAddress

AcceptorOperationFuture request = new AcceptorOperationFuture(

localAddresses);

// adds the Registration request to the queue for the Workers

// to handle

registerQueue.add(request);

// creates the Acceptor instance and has the local

// executor kick it off.

这个方法很重要，我们去看看发生了什么

startupAcceptor();

// wakeup()即selector.wakeup();

wakeup();

//bind0结束

startupAcceptor();方法内部代码。需要注意的是Acceptor不是IOACCEPTOR，这个Acceptor是一个线程，用于处理IO事件。

if (acceptor == null) {

Acceptor完成即监听连接事件，

如果有感兴趣的连接发生，即调用 processHandles(selectedHandles());

acceptor = new Acceptor();

//调用爷爷类 AbstractIoService 的方法。

//把acceptor分配给线程池

executeWorker(acceptor);

}

Acceptor（）代码

private class Acceptor implements Runnable {

public void run() {

int nHandles = 0;

while (selectable) {//这个循环用来监听连接到达，以建立连接和io事件

try {

System.out.println("[GaoLing:]连接建立");

int selected = select();//如果一直没有新连接，则一直会阻塞

*这个方法完成：打开ServerSocketChannel通道，注册感兴趣的监听

将ServerSocketChannel 丢到boundHandles中去

就是在定义的若干个端口放置监听事件，接受accept

注意：只是建立监听而已！还没有建立客户端连接！！

完成sessionConfig、IoProcessor的初始化【SocketAcceptor父类】->

acceptor.setHandler【main】

3.4.2运行（对照类图看）

acceptor.bind(new InetSocketAddress(PORT)); 【main】->

AbstractIoAcceptor.bind【AbstractIoAcceptor】->

AbstractPollingIoAcceptor. bind0【AbstractPollingIoAcceptor】->

startupAcceptor()【开线程，监听连接事件，AbstractPollingIoAcceptor】->

class Acceptor【AbstractPollingIoAcceptor】->

processHandles(Iterator handles) 【AbstractPollingIoAcceptor】->

T session = accept(processor, handle); 【初始化session,AbstractPollingIoAcceptor】->

session.getProcessor().add(session); 【处理io事件,AbstractPollingIoAcceptor】->

SimpleIoProcessorPool.add【这里用到了自定义线程池（数组），SimpleIoProcessorPool】->

AbstractPollingIoProcessor.add【调用startupWorker()，AbstractPollingIoProcessor】->

startupWorker();【处理io事件。AbstractPollingIoProcessor】->

processor = new Processor();【线程池，处理IO输入输出数据，AbstractPollingIoProcessor】->

process()【AbstractPollingIoProcessor】->

read(T session) 【AbstractPollingIoProcessor】->

filterChain->

handle