网络通信应用框架apache mina(一)

Apache Mina Server 是一个网络通信应用框架，也就是说，它主要是对基于TCP/IP、UDP/IP协议栈的通信框架（当然，也可以提供JAVA 对象的序列化服务、虚拟机管道通信服务等），Mina 可以帮助我们快速开发高性能、高扩展性的网络通信应用，Mina 提供了事件驱动、异步（Mina 的异步IO 默认使用的是JAVA NIO 作为底层支持）操作的编程模型。Mina 主要有1.x 和2.x 两个分支，这里我们讲解最新版本2.0，如果你使用的是Mina 1.x，那么可能会有一些功能并不适用。学习本文档，需要你已掌握 JAVA IO、JAVA NIO、JAVASocket、JAVA 线程及并发库(java.util.concurrent.*)的知识。Mina 同时提供了网络通信的Server 端、Client 端的封装，无论是哪端，Mina 在整个网通通信结构中都处于如下的位：

可见Mina 的API 将真正的网络通信与我们的应用程序隔离开来，你只需要关心你要发送、接收的数据以及你的业务逻辑即可。同样的，无论是哪端，Mina 的执行流程如下所示：

(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。
(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。


1.简单的TCPServer：
    (1) 第一步：编写IoService按照上面的执行流程，我们首先需要编写IoService，IoService 本身既是服务端，又是客户端，我们这里编写服务端，所以使用IoAcceptor 实现，由于IoAcceptor 是与协议无关的，因为我们要编写TCPServer，所以我们使用IoAcceptor 的实现NioSocketAcceptor，实际上底层就是调用java.nio.channels.ServerSocketChannel 类。当然，如果你使用了Apache 的APR 库，那么你可以选择使用AprSocketAcceptor 作为TCPServer 的实现，据传说Apache APR库的性能比JVM 自带的本地库高出很多。那么IoProcessor 是由指定的IoService 内部创建并调用的，我们并不需要关心。

public class MyServer {
    main方法：
    IoAcceptor acceptor=new NioSocketAcceptor();
    acceptor.getSessionConfig().setReadBufferSize(2048);
    acceptor.getSessionConfig.setIdleTime(IdleStatus.BOTH_IDLE,10);
    acceptor.bind(new InetSocketAddress(9123));
}

这段代码我们初始化了服务端的TCP/IP 的基于NIO 的套接字，然后调用IoSessionConfig设置读取数据的缓冲区大小、读写通道均在10 秒内无任何操作就进入空闲状态。

(2) 第二步：编写过滤器
这里我们处理最简单的字符串传输，Mina 已经为我们提供了TextLineCodecFactory 编解码器工厂来对字符串进行编解码处理。

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

这段代码要在acceptor.bind()方法之前执行，因为绑定套接字之后就不能再做这些准备工作了。
这里先不用清楚编解码器是如何工作的，这个是后面重点说明的内容，这里你只需要清楚，我们传输的以换行符为标识的数据，所以使用了Mina 自带的换行符编解码器工厂。
(3.) 第三步：编写IoHandler这里我们只是简单的打印Client 传说过来的数据。

public class MyIoHandler extends IoHandlerAdapter {
// 这里我们使用的SLF4J作为日志门面，至于为什么在后面说明。
private final static Logger log = LoggerFactory.getLogger(MyIoHandler.class);
@Override
public void messageReceived(IoSession session, Object message)
throws Exception {
    String str = message.toString();
    log.info("The message received is [" + str + "]");
    if (str.endsWith("quit")) {
      session.close(true);
      return;
     }
   }
}

然后我们把这个IoHandler 注册到IoService：acceptor.setHandler(new MyIoHandler());当然这段代码也要在acceptor.bind()方法之前执行。
然后我们运行MyServer 中的main 方法，你可以看到控制台一直处于阻塞状态，此时，我们用telnet 127.0.0.1 9123 访问，然后输入一些内容，当按下回车键，你会发现数据在Server 端被输出，但要注意不要输入中文，因为Windows 的命令行窗口不会对传输的数据进行UTF-8 编码。当输入quit 结尾的字符串时，连接被断开。这里注意你如果使用的操作系统，或者使用的Telnet 软件的换行符是什么，如果不清楚，可以删掉第二步中的两个红色的参数，使用TextLineCodec 内部的自动识别机制。

2.简单的TCPClient：
这里我们实现Mina 中的TCPClient，因为前面说过无论是Server 端还是Client 端，在Mina中的执行流程都是一样的。唯一不同的就是IoService 的Client 端实现是IoConnector。
(1.) 第一步：编写IoService并注册过滤器

public class MyClient {
main方法：
    IoConnector connector=new NioSocketConnector();
    connector.setConnectTimeoutMillis(30000);
    connector.getFilterChain().addLast("codec",
    new ProtocolCodecFilter(
    new TextLineCodecFactory(
        Charset.forName("UTF-8"),
        LineDelimiter.WINDOWS.getValue(),
        LineDelimiter.WINDOWS.getValue()
       )
      )
    );
    connector.connect(new InetSocketAddress("localhost", 9123));
}

(2.) 第三步：编写IoHandler

public class ClientHandler extends IoHandlerAdapter {
    private final static Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(ClientHandler.class);
    private final String values;
    public ClientHandler(String values) {
      this.values = values;
    }
    @Override
    public void sessionOpened(IoSession session) {
      session.write(values);
    }
}

注册IoHandler：
connector.setHandler(new ClientHandler("你好！\r\n 大家好！"));

然后我们运行MyClient，你会发现MyServer 输出如下语句：
 The message received is [你好！]
 The message received is [大家好！]

我们看到服务端是按照收到两条消息输出的，因为我们用的编解码器是以换行符判断数据是否读取完毕的。

总结：
  我们在这里已经简单的完成了使用mina进行网络通信，client和server之间传输一些数据，当然这是最基本的使用，后续我们会详细的介绍一些api以及更加具体复杂的案例。