前言

本文将演示一个iOS客户端程序,通过UDP协议与两个典型的NIO框架服务端,实现跨平台双向通信的完整Demo。服务端将分别用MINA2和Netty4进行实现,而通信时服务端你只需选其一就行了。同时用MINA2和Netty4分别实现服务端的目的,是因为很多人都在纠结到底是用MINA还是Netty来实现高并发的Java网络通信服务端,在此干脆两个都实现了,就看你怎么选择了,够吊吧。

NIO框架的流行,使得开发大并发、高性能的互联网服务端成为可能。这其中最流行的无非就是MINA和Netty了,MINA目前的主要版本是MINA2、而Netty的主要版本是Netty3和Netty4(Netty5已经被取消开发了:详见此文),本次将使用MINA2和Netty4来实现服务端的代码。

实际上,MINA2和Netty4的官方代码里已经有UDP通信的Demo代码,但客户端并不是基于现今流行的移动端(主要是Android和iOS端)来实现,本文将演示用iOS客户端来实现这种跨平台的双向网络通信。演示Demo中,已经解决跨平台通信时的乱码、数据字节异常等问题,请继续往下阅读。

学习交流

《NIO框架入门》系列文章

有关MINA和Netty的入门文章很多,但多数都是复制、粘贴的未经证实的来路不明内容,对于初次接触的人来说,一个可以运行且编码规范的Demo,显然要比各种“详解”、“深入分析”之类的要来的直接和有意义。本系列入门文章正是基于此种考虑而写,虽无精深内容,但至少希望对初次接触MINA、Netty的人有所启发,起到抛砖引玉的作用。

本文是《NIO框架入门》系列文章中的第3篇,目录如下:

《NIO框架入门(四):Android与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战》

本文亮点

客户端基于iOS移动端平台实现:

通常这类跨平台的网络通信例子很难找,本文已解决跨平台通信的适配问题,是个难得的实践入门示例;

完整可执行源码、方便学习:

完整的Demo源码,适合新手直接运行,便于学习和研究。

Demo中的代码源自作者的开源工程,有实用价值:

源码均修改自作者的即时通讯开源工程MobileIMSDK,只是为了方便学习理解而作了简化,有一定的实用价值;

本文Demo的场景逻辑

本文要演示的Demo包含两部分,iOS UDP客户端和NIO框架实现的服务端(包括MINA2和Netty4实现两个方案),客户端每隔5秒向服务端发送消息,而服务端在收到消息后马上回复一条消息给客户端。

如上所述,服务端和客户端都要实现消息的发送和接收,即实现跨平台的双向通信。如果有心的话,稍加改造,也就很容易实现一个简陋的聊天程序了。下节将将给出真正的实现代码。

iOS客户端准备工作

[Step 1] 去Github上下载最新的CocoaAsyncSocket:

补充说明:iOS里的网络编程有多种途径实现(具体请参看此文),本文选择的是iOS里非常热门的 CocoaAsyncSocket 工程,它对iOS原生网络API做了进一步封装,使得开发者更易使用。

[Step 2] 建好XCode工程,�准备开撸:

建好工程后把CocoaAsyncSocket的源码引用进来就行了,如下图:

补充说明:如何新建一个XCode工程请自行百度之,按照系统默认的简单建立一个就好了,本例不需要作额外配置和额外的系统库引用。

iOS客户端代码实现

[1] 客户端主类 ViewController.m:

//  Copyright (C) 2016 即时通讯网(52im.net)- 即时通讯开发者社区.
//  All rights reserved.
//  Created by JackJiang on 16/06/22.
#import"ViewController.h"
#import"LocalUDPSocketProvider.h"
#import"LocalUDPDataSender.h"
#import"CharsetHelper.h"
#import"UDPUtils.h"
@interfaceViewController ()
@end
@implementationViewController
- (void)viewDidLoad
{
[superviewDidLoad];
// 初始化socket
[[LocalUDPSocketProvider sharedInstance] initialLocalUDPSocket];
// 注意:执行延迟的单位是秒哦
NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:5target:self selector:@selector(doSend) userInfo:nil repeats:YES];
[timer fire];
}
- (void)doSend
{
NSString *toServer = [NSString stringWithFormat:@"Hi,我是iOS客户端,我的时间戳 %li",[UDPUtils getTimeStampWithMillisecond_l]];
[[LocalUDPDataSender sharedInstance] send:[CharsetHelper getBytesWithString:toServer]];
}
@end

补充说明:本类本是界面主类,但为了省事,没有去写UI代码,只是作为本次Demo的主入口类而已,需要查看数据输出的,请在XCode控制台看查看log输出哦。

[2] 客户端Socket管理类 LocalUDPSocketProvider.m:

//  Copyright (C) 2016 即时通讯网(52im.net)- 即时通讯开发者社区.
//  All rights reserved.
//  Created by JackJiang on 16/06/22.
#import"LocalUDPSocketProvider.h"
#import"GCDAsyncUdpSocket.h"
#import"ConfigEntity.h"
#import"CompletionDefine.h"
@interfaceLocalUDPSocketProvider ()
@property(nonatomic, retain) GCDAsyncUdpSocket *localUDPSocket;
@property(nonatomic, copy) ConnectionCompletion connectionCompletionOnce_;
@end
@implementationLocalUDPSocketProvider
// 本类的单例对象
staticLocalUDPSocketProvider *instance = nil;
+ (LocalUDPSocketProvider *)sharedInstance
{
if(instance == nil)
instance = [[superallocWithZone:NULL] init];
returninstance;
}
- (GCDAsyncUdpSocket *)initialLocalUDPSocket
{
NSLog(@"【IMCORE】new GCDAsyncUdpSocket中...");
// ** Setup our socket.
self.localUDPSocket = [[GCDAsyncUdpSocket alloc] initWithDelegate:self delegateQueue:dispatch_get_main_queue()];
// ** START udp socket
// 本地绑定端口合法性检查
intport = [ConfigEntity getLocalUdpSendAndListeningPort];
if(port <0|| port >65535)
port =0;
NSError *error = nil;
// 绑定到指定端口(以便收发数据)
if(![self.localUDPSocket bindToPort:port error:&error])
{
NSLog(@"【IMCORE】localUDPSocket创建时出错,原因是 bindToPort: %@", error);
returnnil;
}
// 开启收数据处理
if(![self.localUDPSocket beginReceiving:&error])
{
NSLog(@"【IMCORE】localUDPSocket创建时出错,原因是 beginReceiving: %@", error);
returnnil;
}
NSLog(@"【IMCORE】localUDPSocket创建已成功完成.");
returnself.localUDPSocket;
}
。。。。。。
- (void)udpSocket:(GCDAsyncUdpSocket *)sock didReceiveData:(NSData *)data
fromAddress:(NSData *)address
withFilterContext:(id)filterContext
{
NSString *msg = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
if(msg)
NSLog(@"【UDP_SOCKET】【NOTE】>>>>>> 收到服务端的消息: %@", msg);
else
{
NSString *host = nil;
uint16_t port =0;
[GCDAsyncUdpSocket getHost:&host port:&port fromAddress:address];
NSLog(@"【UDP_SOCKET】RECV: Unknown message from: %@:%hu", host, port);
}
}
- (void)udpSocket:(GCDAsyncUdpSocket *)sock didConnectToAddress:(NSData *)address
{
NSLog(@"【UDP_SOCKET】成收到的了UDP的connect反馈, isCOnnected?%d", [sock isConnected]);
// 连接结果回调
if(self.connectionCompletionOnce_ != nil)
self.connectionCompletionOnce_(YES);
}
- (void)udpSocket:(GCDAsyncUdpSocket *)sock didNotConnect:(NSError *)error
{
NSLog(@"【UDP_SOCKET】成收到的了UDP的connect反馈,但连接没有成功, isCOnnected?%d", [sock isConnected]);
// 连接结果回调
if(self.connectionCompletionOnce_ != nil)
self.connectionCompletionOnce_(NO);
}
@end

补充说明:�因代码较多,文中没有列出该类的所有代码,请前往文末下载完整XCode工程自行查看哦。

[3] 数据发送实现类 LocalUDPDataSender.m:

//  Copyright (C) 2016 即时通讯网(52im.net)- 即时通讯开发者社区.
//  All rights reserved.
//  Created by JackJiang on 16/06/22.
#import"LocalUDPDataSender.h"
#import"CharsetHelper.h"
#import"GCDAsyncUdpSocket.h"
#import"LocalUDPSocketProvider.h"
#import"ConfigEntity.h"
#import"UDPUtils.h"
#import"CompletionDefine.h"
@implementationLocalUDPDataSender
// 本类的单例对象
staticLocalUDPDataSender *instance = nil;
- (BOOL) send:(NSData *)dataWithBytes
{
// 获得UDPSocket实例
GCDAsyncUdpSocket *ds = [[LocalUDPSocketProvider sharedInstance] getLocalUDPSocket];
// 确保发送数据开始前,已经进行connect的操作:如果Socket没有“连接”上服务端,尝试“连接”一次
if(ds != nil && ![ds isConnected])
{
// 此次数据只在“连接”成功后发出,“连接”成功则会调用此回调block代码
ConnectionCompletion observerBlock = ^(BOOL connectResult) {
// 成功建立了UDP连接后就把包发出去
if(connectResult)
[UDPUtils sendImpl:ds withData:dataWithBytes];
};
// 调置连接回调
[[LocalUDPSocketProvider sharedInstance] setConnectionObserver:observerBlock];
NSError *connectError = nil;
BOOL connectResult = [[LocalUDPSocketProvider sharedInstance] tryConnectToHost:&connectError withSocket:ds completion:observerBlock];
// 如果连接意图没有成功发出则返回错误码
returnconnectResult;
}
else
return[UDPUtils sendImpl:ds withData:dataWithBytes];
}
// 获取本类的单例。使用单例访问本类的所有资源是唯一的合法途径。
+ (LocalUDPDataSender *)sharedInstance
{
if(instance == nil)
instance = [[superallocWithZone:NULL] init];
returninstance;
}
@end

服务端准备工作

本文将分别基于MINA2和Netty4实现两套服务端(你只需要使用其中之一即可),服务端准备工作已在本系列文章的前两篇详细记录了,具体如下:

服务端代码实现

因两套方案的服务端代码都不复杂,且已经本系列文章的前两篇中详细介绍,本文就不在重复粘贴了。

Demo 运行行截图

[1] 客户端运行结果:

iOS客户端运行结果

[2] 服务端运行结果(MINA2方案):

服务端运行结果(MINA2方案)

[3] 服务端运行结果(Netty4方案):

服务端运行结果(Netty4方案)

本文小结

本文中的客户端代码是从开源即时通讯框架MobileIMSDK的iOS端中复制出来的(只是为了方便理解而做了大幅简化),有兴趣的可以看看 MobileIMSDKAndroid端、Server端,简化一下可以用作你自已的各种用途。

如果你阅读过本系列的《NIO框架入门(一):服务端基于Netty4的UDP双向通信Demo演示》和《NIO框架入门(二):服务端基于MINA2的UDP双向通信Demo演示》,应该能明显地感觉的出来MINA2的UDP服务端API接口使用要是Netty4的繁琐,而且MINA2还存在独立客户端(非依赖于MINA2客户端)实现时的多余字节和乱码问题。但个人认为MINA2的代码风格更符合一般程序员的编码习惯,更好懂一些,而Netty4因历经多个大版本的进化,虽起来非常简洁,但实现并不是那么直观。当然,至于MINA还是Netty,请客观一评估和使用,因为二者并无本质区别。