Openfire的启动过程与session管理
说明
本文源码基于Openfire4.0.2。
Openfire的启动
Openfire的启动过程非常的简单，通过一个入口初始化lib目录下的openfire.jar包，并启动一个XMPPServer实例。
下面就是ServerStarter.start方法的代码片断：
Class containerClass = loader.loadClass("org.jivesoftware.openfire.XMPPServer");
containerClass.newInstance();
这样一个openfire实例就已经启动了。
XMPPServer类
这个XmppServer类是单实例的对象，这样在服务器调用时可以获取一个实例。既然是个对象就会有构造的过程，XMPPServer在构造过程中会对服务进行初始化，这个过程包括：
- 初始化配置参数
- 检查是否需要安装
- 初始化Module
- 启动统计模块
- 启动plugin
基本就是这么简单，还是非常简洁明了。这里也可以大概知道在openfire里主要是module和plugin两类模块，一般情况下内部的模块都用module，对于一些功能的扩展或者第三方的开发扩展使用Plugin。官方其实也会自己写一个插件来扩展功能，说明插件还是比较灵活的。
提一提Module的加载过程
下面代码是module的加载过程
if (!setupMode) { verifyDataSource(); // First load all the modules so that modules may access other modules while // being initialized loadModules(); // Initize all the modules initModules(); // Start all the modules startModules(); }
可以看到，分了三个步骤：
加载模块：是对模块类的实例化过程，就是创建对象
初始化模块：就是调用module.initialize(this);，其实就是调用模块的初始化方法
启动模块：module.start();，同理就是调用启动模块
这是因为openfire规范了module的接口抽象Module，所有的模块都要按照这个规范实现，看代码：
public interface Module { /** * Returns the name of the module for display in administration interfaces. * * @return The name of the module. */ String getName(); /** * Initialize the module with the container. * Modules may be initialized and never started, so modules * should be prepared for a call to destroy() to follow initialize(). * * @param server the server hosting this module. */ void initialize(XMPPServer server); /** * Start the module (must return quickly). Any long running * operations should spawn a thread and allow the method to return * immediately. */ void start(); /** * Stop the module. The module should attempt to free up threads * and prepare for either another call to initialize (reconfigure the module) * or for destruction. */ void stop(); /** * Module should free all resources and prepare for deallocation. */ void destroy(); }
这也标示了Module的生命周期，Openfire会管理这些Module的生命周期，以此来保证各个模块的启动与释放。
Connection管理模块
整个启动过程有点奇怪，并没有看到Openfire是如何监听端口的，如果不监听如何获利客户端连接呢？因为Openfire只通过Module来管理的，那么对应的网络管理应该就在Module中。于是在XMPPServer.loadModules方法中看到下面的代码：
// Load this module always last since we don't want to start listening for clients // before the rest of the modules have been started loadModule(ConnectionManagerImpl.class.getName());
ConnectionManagerImpl就是连接的管理模块，这里有个注释，就是在其他模块启动后之后再启动监听模块。
在ConnectionManagerImpl中管理了主要的连接，都是以ConnectionListener的来管理，这个类用于包装连接。我的理解就是一个连接抽象吧，这样对于代码来说写起来比较统一。看下面代码中Manager管理着哪些：
private final ConnectionListener clientListener; private final ConnectionListener clientSslListener; private final ConnectionListener boshListener; private final ConnectionListener boshSslListener; private final ConnectionListener serverListener; private final ConnectionListener componentListener; private final ConnectionListener componentSslListener; private final ConnectionListener connectionManagerListener; // Also known as 'multiplexer' private final ConnectionListener connectionManagerSslListener; // Also known as 'multiplexer' private final ConnectionListener webAdminListener; private final ConnectionListener webAdminSslListener;
这里面除了server只有一个外，其他的都是两个，其中一个是SSL的。它们主要是什么链接？
- client：表示客户端连接
- bosh：就是HTTP绑定的连接
- server：服务器到服务器的socket连接
- component：组件到服务器的连接
- connectionManager：是指通过connectionManager连接器过来的连接
- webAdmin：是指web控制台的连接
这里面bosh和webAdmin使用的是http协议，所以连接并不是长连接，其他的都是socket。
openfire里使用了Mina来实现socket网络处理。只不过看代码中对于S2S类型的连接使用的不是mina，如下代码：
if ( getType() == ConnectionType.SOCKET_S2S ) { connectionAcceptor = new LegacyConnectionAcceptor( generateConnectionConfiguration() ); } else { connectionAcceptor = new MINAConnectionAcceptor( generateConnectionConfiguration() ); }
LegacyConnectionAcceptor是个废弃的类，但不知道为什么s2s还要用这个呢？看了看实现，LegacyConnectionAcceptor就是起了一个线程，在线程里建了一个ServerSocket。可能以后还是会迁移这部分代码吧。
在connectionAcceptor中会根据类型创建一个ConnectionHandler用于实现具体的业务功能，而ConnectionHandler都是基于org.apache.mina.core.service.IoHandlerAdapter派生的类，而IoHandlerAdapter又是IoHandler的适配接口，所以实质上就是IoHandler。下面是类继承关系：
在这些Handler里完成的主要是每个连接打开、关闭和数据收发等操作的处理。而其中比较关键的一个步骤就是在sessionOpened中设置了StanzeHandler，而每种ConnectionHandler都有自己的StanzeHandler实现。以ClientConnectionHandler为例子，其中ClientConnectionHandler复写了父类的createStanzaHandler方法，这里面
@Override StanzaHandler createStanzaHandler(NIOConnection connection) { return new ClientStanzaHandler(XMPPServer.getInstance().getPacketRouter(), connection); }
这里使用的是clientStanzaHandler，表示是客户端的数据节处理者。而最终的createStanzaHandler调用是在父类ConnectionHandler的sessionOpened完成的，
@Override public void sessionOpened(IoSession session) throws Exception { // Create a new XML parser for the new connection. The parser will be used by the XMPPDecoder filter. final XMLLightweightParser parser = new XMLLightweightParser(StandardCharsets.UTF_8); session.setAttribute(XML_PARSER, parser); // Create a new NIOConnection for the new session final NIOConnection connection = createNIOConnection(session); session.setAttribute(CONNECTION, connection); session.setAttribute(HANDLER, createStanzaHandler(connection)); // Set the max time a connection can be idle before closing it. This amount of seconds // is divided in two, as Openfire will ping idle clients first (at 50% of the max idle time) // before disconnecting them (at 100% of the max idle time). This prevents Openfire from // removing connections without warning. final int idleTime = getMaxIdleTime() / 2; if (idleTime > 0) { session.getConfig().setIdleTime(IdleStatus.READER_IDLE, idleTime); } }
这样每一个session在打开时都会设置handler，而具体的handler由各个派生类创建返回。这里的StanzHandler就是Openfire里的数据包处理单元。和connection类型一样，包处理也是对应的几个类：
注：
关于openfire与mina的关系可以看看下面的文章，但是版本相对比较老些，代码有些不同，只不过思路差不多：
Session模块
对于Openfire来说一个比较重要的功能就是管理session，因为要与客户端实时的进行数据通讯，所以必须保持着连接。在Openfire中对于Session的管理都集中在SessionManager模块。但在前面说到连接管理时已经知道了IoSession的创建过程，但并没有看到openfire是如何管理它的。接着ConnectionHandler和StanzaHandler就能知道其中有奥秘。
前面知道了ConnectionHandler是连接的处理者，这里会有连接的创建、关闭、数据收发的处理，回到ConnectionHandler这个抽象类中。对于创建时(sessionOpend)主要是创建了StanzaHandler，这样就把数据包的处理委托给了StzanzHandler（派生类）。但是这个时候并没有将session放入到openfire的session管理模块中，而是在客户端发送数据过来后才开始的。
先看看ConnectionHandler的messageReceived方法：
@Override public void messageReceived(IoSession session, Object message) throws Exception { // Get the stanza handler for this session StanzaHandler handler = (StanzaHandler) session.getAttribute(HANDLER); // Get the parser to use to process stanza. For optimization there is going // to be a parser for each running thread. Each Filter will be executed // by the Executor placed as the first Filter. So we can have a parser associated // to each Thread final XMPPPacketReader parser = PARSER_CACHE.get(); // Update counter of read btyes updateReadBytesCounter(session); //System.out.println("RCVD: " + message); // Let the stanza handler process the received stanza try { handler.process((String) message, parser); } catch (Exception e) { Log.error("Closing connection due to error while processing message: " + message, e); final Connection connection = (Connection) session.getAttribute(CONNECTION); if ( connection != null ) { connection.close(); } } }
在接收到数据包后获取到StanzaHandler，然后调用了它的process方法，也就是让实际的包处理者去处理数据。这样就回到了StanzeHanler，以ClientStanzaHandler为例子。只不过这个派生类中没有重写process方法，也就是说要看父类的实现：
public void process(String stanza, XMPPPacketReader reader) throws Exception { boolean initialStream = stanza.startsWith("<stream:stream") || stanza.startsWith("<flash:stream"); if (!sessionCreated || initialStream) { if (!initialStream) { .......... // Found an stream:stream tag... if (!sessionCreated) { sessionCreated = true; MXParser parser = reader.getXPPParser(); parser.setInput(new StringReader(stanza)); createSession(parser); } .......... return; } .......... }
由于代码较多，我省略了一些代码。看到这应该明白了吧，对于当前的连接没有创建Openfire的session对象时，会进行创建过程createSession，对于不同的StanzeHandler会有些不一样，这里ClientStanzaHandler的实现就是把创建好的session放到本地的LocalClientSession中：
@Override boolean createSession(String namespace, String serverName, XmlPullParser xpp, Connection connection) throws XmlPullParserException { if ("jabber:client".equals(namespace)) { // The connected client is a regular client so create a ClientSession session = LocalClientSession.createSession(serverName, xpp, connection); return true; } return false; }
到这一个session算是建立完成了。
集群下的session
之前一篇关于《Openfire集群源码分析》提到了session的一些内容。其中也提到了session是不会向每一台服务器进行同步复制的，这就有一个问题，如果A用户先是连接了服务器1，但是接下来的操作又到服务器2，这不就会造成session无法找到吗？同样的问题，如果想要获取到当前所有的client session怎么办？
1、如何在集群中发消息
对于消息最终还是通过session来发送的，前后代码太多，就直接看一下sessionManager中的getSession方法吧。
public ClientSession getSession(JID from) { // Return null if the JID is null or belongs to a foreign server. If the server is // shutting down then serverName will be null so answer null too in this case. if (from == null || serverName == null || !serverName.equals(from.getDomain())) { return null; } // Initially Check preAuthenticated Sessions if (from.getResource() != null) { ClientSession session = localSessionManager.getPreAuthenticatedSessions().get(from.getResource()); if (session != null) { return session; } } if (from.getResource() == null || from.getNode() == null) { return null; } return routingTable.getClientRoute(from); }
先是获取本地的session，如果能找到直接返回，找不到则跳到routingTable里获取客户端的路由信息。
@Override public ClientSession getClientRoute(JID jid) { // Check if this session is hosted by this cluster node ClientSession session = (ClientSession) localRoutingTable.getRoute(jid.toString()); if (session == null) { // The session is not in this JVM so assume remote RemoteSessionLocator locator = server.getRemoteSessionLocator(); if (locator != null) { // Check if the session is hosted by other cluster node ClientRoute route = usersCache.get(jid.toString()); if (route == null) { route = anonymousUsersCache.get(jid.toString()); } if (route != null) { session = locator.getClientSession(route.getNodeID().toByteArray(), jid); } } } return session; }
这里更直接的可以看到，查找本地路由不null则会通过RemoteSessionLocator来完成。当然这里最大的奥秘其实是usersCache和anonymousUsersCache这两个cache。之前写的集群源码分析中提过，最终openfire集群后会对缓存进行同步，这样每台服务器上都会有缓存的副本。所以usersCache是拥有所有用户信息的，有了user的信息就有了jid的信息，这样不管是哪台服务器都可以对数据包处理并发送给客户端。
这里的RemoteSessionLocator是由于适配不同的集群组件所抽象的接口，使得加入不同集群组件提供了透明处理。
2、如何获利所有的在线用户
对于获取所有在线用户这个功能思路也挺简单，一样是找本地所有的缓存。看getSessions的代码：
public Collection<ClientSession> getSessions() { return routingTable.getClientsRoutes(false); }
其实就是访问路由表，因为路由表里有所有的cache，和获取单个的session不一样，需要对所有的路由都遍历返回。
@Override public Collection<ClientSession> getClientsRoutes(boolean onlyLocal) { // Add sessions hosted by this cluster node Collection<ClientSession> sessions = new ArrayList<ClientSession>(localRoutingTable.getClientRoutes()); if (!onlyLocal) { // Add sessions not hosted by this JVM RemoteSessionLocator locator = server.getRemoteSessionLocator(); if (locator != null) { // Add sessions of non-anonymous users hosted by other cluster nodes for (Map.Entry<String, ClientRoute> entry : usersCache.entrySet()) { ClientRoute route = entry.getValue(); if (!server.getNodeID().equals(route.getNodeID())) { sessions.add(locator.getClientSession(route.getNodeID().toByteArray(), new JID(entry.getKey()))); } } // Add sessions of anonymous users hosted by other cluster nodes for (Map.Entry<String, ClientRoute> entry : anonymousUsersCache.entrySet()) { ClientRoute route = entry.getValue(); if (!server.getNodeID().equals(route.getNodeID())) { sessions.add(locator.getClientSession(route.getNodeID().toByteArray(), new JID(entry.getKey()))); } } } } return sessions; }
总结
对于查看Openfire的源代码学习了一些东西，特别是对于服务化系统的开发思路。而且在集群化上也有了一些认识，知道了多机部署后系统应该要解决哪些问题。
继续学习吧。
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