mina学习总结

一、简介：

Apache Mina Server 是一个网络通信应用框架，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。

二、使用示例：

 

三、体系结构：

 

1. IoService：

负责具体的IO相关工作。IOService的意义在于隐藏底层IO的细节，对上提供统一的基于事件的异步IO接口。每当有数据到达时，IOService会先调用底层IO接口读取数据，封装成IoBuffer，之后以事件的形式通知上层代码；从图上看，进来的low-level IO经过IOService层后变成IO Event。

在服务端的接口是IoAcceptor，具体实现类是NioSocketAcceptor，对应客户端的接口是IoConnector，实现类是NioSocketConnector；

2. IoFilterChain：

Mina的设计理念之一就是业务代码和数据包处理代码分离，业务代码只专注于业务逻辑，其他的逻辑如：数据包的解析，封装，过滤等则交由IoFilterChain来处理。开发者通过往Chain中添加IoFilter，来增强处理流程，而不会影响后面的业务逻辑代码。

3. IoHandler：

实现业务逻辑的地方，需要有开发者自己来实现这个接口；对于Server端和Client端来说都是IoHandler接口的实现类；在Mina中提供了IoHandler的实现类IoHandlerAdapter，业务逻辑代码类只需要继承这个类即可；

 

4. IoSession：

一个IoSession对应于一个底层的IO连接，通过IoSession，可以获取当前连接相关的上下文信息，以及向远程peer发送数据。发送数据其实也是个异步的过程。发送的操作首先会逆向穿过IoFilterChain，到达IoService。但IoService上并不会直接调用底层IO接口来将数据发送出去，而是会将该次调用封装成一个WriteRequest，放入session的writeRequestQueue中，最后由IoProcessor线程统一调度flush出去。所以发送操作并不会引起上层调用线程的阻塞。

 

四、源码分析：

（一）服务端Service结构图：

  

1、IoService接口负责具体的IO相关工作。IOService的意义在于隐藏底层IO的细节，对上提供统一的基于事件的异步IO接口，并且接收客户端的连接并处理的组件；

2、AbstractIoService实现了IoService接口，作为服务端的抽象服务类，executeor作为Acceptor线程类执行的线程池（Acceptor线程用于监听端口、接收客户端连接、创建Session并交由Processor来处理）；handler保存了用户业务逻辑处理的对象，过滤链的最后一个过滤器就是指向这个handler来处理的；sessionConfig表示session的配置信息，这个类用于所有session的初始配置信息，每当有客户端连接进来创建session时，就用这个配置来初始化session的配置信息；

3、AbstractIoAcceptor派生自AbstractIoService类，提供的defaultLocalAddresses用于绑定端口进行监听的；

4、AbstractPollingIoAcceptor派生自AbstractIoAcceptor，里面有一个Processor的池子，每一个session的业务处理都会交给其中一个Processor来处理；

5、NioSocketAcceptor派生自AbstractPollingIoAcceptor，selector表示NIO的选择器，这个类里面主要实现了服务端口的绑定、打开channel、打开选择器、注册选择器到channel上、监听等待客户端连接等操作；

（二）初始化NioSocketAcceptor流程：

 

1、代码new一个NioSocketAcceptor对象，NioSocketAcceptor的构造函数交给父类AbstractPoolingIoAcceptor，AbstractPoolingIoAcceptor的构造函数首先创建SimpleIoProcessorPool的处理器池对象；

2、SimpleIoProcessorPool是一个IoProcessor的池子，每个IoProcessor执行时又都是一个线程对象，需要一个线程池来调度这些线程，因此SimpleIoProcessorPool的构造函数会首先判断是否从外面传递了线程池executor对象进来，如果没传则创建新的线程池对象（newCachedThreadPool）；接下来会创建cpu核数+1个IoProcessor对象放置到处理器池中；

3、处理器池创建完成后就会调用NioSocketAcceptor.Init方法来完成初始化，init方法中只是调用Selector.open来打开选择器；

4、AbstractPoolingIoAcceptor创建完成并返回后，NioSocketAcceptor调用DefaultSocketSessionConfig.init来完成Session的配置的默认初始化；最后返回创建完成的NioSocketAcceptor对象给创建者；

（三）绑定端口并接收客户端连接流程：

 

1、客户端调用NioSocketAcceptor.bind在服务器绑定指定端口，这个bind会传递给父类AbstractIoAcceptor.bind来处理，然后他又调用子类AbstractPoolingIoAcceptor.bindInternal来处理，在这里创建Acceptor线程对象并交由线程池对象executor来执行；

2、Acceptor线程里面首先调用selector.select()打开选择器，然后调用ServerSocketChannel.open打开服务端channel，设置channel的相关属性（比如非阻塞configureBlocking、ReuseAddress等），ServerSocket.bind绑定端口监听，在channel上注册选择器Selector；

3、上面的 NIO初始化操作完成后，最后调用ServerSocketChannel.accept()等待客户端连接，此时线程会阻塞，到这里服务端的绑定操作完成；

4、当有客户端连接请求到达时，上面的accept阻塞会返回，然后根据与客户端连接的socketChannel创建NioSocketSession对象并初始化这个session（NioSocketSession对象会关联AbstractPollingIoAcceptor的ProcessorPool对象，这个ProcessorPool是在构造函数里面传入的）；

5、接下来会根据session来选择对应的Processor对象（选择的方法是拿sessionId对ProcessorPool的个数取余作为下标，然后用这个下标到ProcessorPool里面去取Processor对象），然后将该session添加到Processor要处理的session列表里面（processor对象里面维护着一个session队列——newSessions变量）；

6、最后调用startupProcessor方法来处理该Processor对象管理的session请求；

（四）处理客户端请求（startupProcessor）流程：

 

1、startupProcessor创建内部Processor线程对象并交由线程池对象executor执行，首先selector.select阻塞到有事件就绪才继续往下执行；

2、循环遍历processor管理的所有session，给session注册OP_READ事件，构造session的过滤链FilterChain；

3、然后在channel上读取数据到buffer，最后调用filterChain.fireMessageReceived将接收到的消息经过过滤链传递给业务逻辑处理handler来处理，如果发生异常，则调用filterChain.fireExceptionCaught经由过滤链传递给业务逻辑处理handler来处理异常；同样write方法与Read类似，只是在经过过滤器链时的顺序是相反的；