学习socket nio 之 mina实例

1：mina之浅谈

            mina是apache基于socket nio的一套框架，可以从apache官网下载jar包和源码。试用起来非常方便，也非常强大。如果对socket nio还不是很了解的话：请看一下这两篇文章

             学习bytebuffer和socket nio实例

            这里我简单的介绍一下mina的框架：

            IoService：这个接口是网络的入口，IoAcceptor和IoConnector都实现这个接口。从名字上我们可以看得出来IoAcceptor是接受链接的（服务端），而IoConnector是用来链接的（客户端）。

            IoFilter：过滤器。他是用来过滤消息的。从IoService（网络接口）出来的数据或者进入IoService（网络接口）的数据都会经过IoFilter的处理。最重要的就是日志和解码和编码。

           IoHandler：处理器。它是链接应用和IoFilter的桥梁，是进行业务处理的，从IoFilter出来的数据会发到IoHandler中处理。

           从一个图中我们来了解一下，这几个接口之间的关系：

看着这张图片，就应该明白mina中的数据时怎么传输的了吧。看起来很简单的样子？

2：mina实例

目标：

     不管客户端发送什么数据到服务端，服务端口返回Hello world。

服务端实现

IoHandler：业务处理层

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

public class ServerHandler extends IoHandlerAdapter{
    @Override
    public void exceptionCaught(IoSession session, Throwable cause) throws Exception{
        System.out.println("报错啦............");
        cause.printStackTrace();
    }

    @Override
    public void messageReceived( IoSession session, Object message ) throws Exception{
        String str = message.toString();
        System.out.println("messageReceived:"+str);
        session.write("hello world");
    }

    @Override
    public void sessionIdle( IoSession session, IdleStatus status ) throws Exception{
        System.out.println( "IDLE " + session.getIdleCount( status ));
    }
}

IoFilter：过滤器层

         这里我们做一个解码的编码的过滤层，这也是mina中最常用的。首先我们需要定义属于我们自己的协议，也就是数据包的格式：别以为这很复杂，其实很简单的。

        我们知道数据都是字节类型的，那么我们的协议格式如下：前两位表示数据包的长度（一个short类型正好两个字节），第三位是闲置位，后面的是数据。长度是闲置位和

数据长度的和。这样我们就可以根据前两位确定，我们的数据包到那里结束。那么我们循环这么读，就会取得所有的数据包。是不是很简单啊，这个格式就是我们的协议。

      为了更简单，这里我们客户端发往服务端的数据进行编码和解码，服务端发往客户端的就不编码了，客户端也就不用解码。服务端使用mina，客户端我们就使用基本的socket nio。

编码工厂类：

public class CodecFactory extends DemuxingProtocolCodecFactory{
  public CodecFactory(){
    super.addMessageEncoder(String.class, Encoder.class);
    super.addMessageDecoder(Decoder.class);
  }
}

解码类:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import org.apache.mina.core.buffer.IoBuffer;
import org.apache.mina.core.session.IoSession;
import org.apache.mina.filter.codec.ProtocolDecoderOutput;
import org.apache.mina.filter.codec.demux.MessageDecoder;
import org.apache.mina.filter.codec.demux.MessageDecoderResult;
public class Decoder implements MessageDecoder {

  private byte[] r_curPkg = null;
  private int r_pos = -1; // 包计数器
  static private final int PKG_SIZE_BYTES = 2;//包长度

  public Decoder() { }

  @Override
  public MessageDecoderResult decodable(IoSession session, IoBuffer in) {
    return MessageDecoderResult.OK;
  }

  @Override
  public MessageDecoderResult decode(IoSession session, IoBuffer in,ProtocolDecoderOutput out) throws Exception {
    List<String> list = new ArrayList<String>();
    while (in.remaining() >= PKG_SIZE_BYTES || (r_pos >= 0 && in.hasRemaining())) {// 循环接收包,4为一个整型，表示包长度b, 如果上一个包未接收完成时，继续接收
      // 如果上个包已收完整，则创建新的包
      if (r_pos == -1) {
        //得到下一个包的长度,长度不包括前两位,即包的长度=压缩位长度+数据位长度
        int pkgLen = in.getShort(); 

        //如果包长度小于0，那么此包错误，解码失败，返回。
        if (pkgLen < 0) {
          return MessageDecoderResult.NOT_OK;
        }
        in.get(); 
        r_curPkg = new byte[pkgLen-1]; //数组长度为数据长度
        r_pos = 0;
      }
      int need = r_curPkg.length - r_pos; //需要读取的数据长度
      int length = in.remaining();//缓冲区中可读的数据长度
      if (length >= need) {// 可以把当前包读完整
        in.get(r_curPkg, r_pos, need); // 复制缓冲区中的数据到r_curPkg中
        // 处理接收到一个完整的包数据后，把包添加到池中，判断是否需要需要解压
        byte[] data = r_curPkg;
        String str = new String(data);
        list.add(str);
        r_curPkg = null;
        r_pos = -1;
      } else {
        // 如果剩下的字节数，不够一个包则
        int remainBytes = in.remaining();
        in.get(r_curPkg, r_pos, remainBytes);
        r_pos += remainBytes;
        return MessageDecoderResult.NEED_DATA;
      }
    }
    for (String protocol : list) {
      out.write(protocol);
    }
    return MessageDecoderResult.OK;
  }

  @Override
  public void finishDecode(IoSession session, ProtocolDecoderOutput out) {

  }


}

编码类：（没有进行编码，只进行了数据发送）

import org.apache.mina.core.buffer.IoBuffer;
import org.apache.mina.core.session.IoSession;
import org.apache.mina.filter.codec.ProtocolEncoderOutput;
import org.apache.mina.filter.codec.demux.MessageEncoder;
public class Encoder implements MessageEncoder<String>{

  public Encoder(){

  }

  @Override
  public void encode(IoSession session, String message, ProtocolEncoderOutput out)
      throws Exception {
      System.out.println("encode..................");
      String value = (String) message;  
          IoBuffer buf = IoBuffer.allocate(value.getBytes().length);  
          buf.setAutoExpand(true);  
          if (value != null){
            buf.put(value.trim().getBytes());  
          }  
          buf.flip();  
          out.write(buf); 
          out.flush();
  }
}

IoService层：

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;

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

public class MinaServer {

  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 CodecFactory()));
    acceptor.setHandler(new ServerHandler());


    acceptor.getSessionConfig().setReadBufferSize( 3 );
            acceptor.getSessionConfig().setIdleTime( IdleStatus.BOTH_IDLE, 10 );
    acceptor.bind( new InetSocketAddress(PORT) );
  }
}

到这里我们的服务端代码就写完了，

客户端实现

<span style="font-size:12px">public class SocketClient {

  public static void main(String...args)throws Exception{
    SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
    socketChannel.connect(new InetSocketAddress("localhost",9123));
    byte [] bytes = "aaaa".getBytes();

    //对数据包进行编码
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(bytes.length+3);
    buffer.putShort((short)(bytes.length+1)); //包长度
    buffer.put((byte)1);//闲置位
    buffer.put(bytes);//数据
    buffer.flip();
    socketChannel.write(buffer);
    socketChannel.socket().shutdownOutput();

    String obj = receive(socketChannel);
    System.out.println(obj);
  }

  private static String receive(SocketChannel socketChannel)throws Exception{
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
    ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
    int size = 0;
    byte [] bytes = null;
    while((size = socketChannel.read(buffer))>=0){
      buffer.flip();
      bytes = new byte[size];
      buffer.get(bytes);
      baos.write(bytes);
      buffer.clear();
    }
    bytes = baos.toByteArray();
    baos.close();
    return new String(bytes);
  }
}
</span>

所有的代码都写完了，先启动服务端的MinaServer，然后再启动客户端，我们就会看到结果。