当前位置: 首页 > 编程日记 > 正文

Java之网络通信框架mina

一 mina

1.1 mina作用概述

mina是一个基于java nio的网络通信框架。主要屏蔽了网络通信的一些细节,对Socket进行封装,并且是NIO的一个实现架构,可以帮助我们快速的开发网络通信,常用于游戏的开发、中间件服务端的程序中。

Apache的Mina(Multipurpose Infrastructure Networked Applications)是一个网络应用框架,可以帮助用户开发高性能和高扩展性的网络应用程序;它提供了一个抽象的、事件驱动的异步API,使Java NIO在各种传输协议(如TCP/IP,UDP/IP协议等)下快速高效开发

​ Mina最主要的工作就是把底层传输的字节码转换为Java对象,提供给应用程序;或者把应用程序返回的结果转换为字节码,交给底层传输

总结:

1.默认使用的是JAVA NIO 作为底层支持)操作的编程模型

2.主要屏蔽了网络通信的细节,对socket进行封装,并且是nio的一个实现框架,可以帮助我们快速的进行网络通信、游戏、中间价服务的开发

3.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。

1.2 mina组件的作用

1.IOService:最底层的是IOService,负责具体的IO相关工作。用于描述我们 的客户端和服务端接口,(IoAccept、IoConnector是子类),分别用于服务端和客户端使用;这一层的典型代表IOSocketAcceptor和 IOSocketChannel。**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,从而将Java NIO的同步IO接口转化成了异步IO。所以从下图上看,进来的low-level IO经过IOService层后变成IO Event。

2.IOprocessor:是多线程的环境来处理我们的连接请求;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,,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。需要有开发者自己来实现这个接口。

5.IOsession: 是对底层连接(服务器与客户端的特定连接,该连接由服务器地址、端口以及客户端地址、端口来决定)的封装。

1.3 mina的工作流程

1.Acceptor与Connector线程

服务器端,bind一个端口后,会创建一个Acceptor线程来 负责监听工作 。这个线程的工作只有一个:调用Java NIO接口在该端口上 select connect事件,获取新建的连接后,封装成IoSession,交由后面的 Processor线程处理。

在客户端,也有一个类似的, 叫Connector的线程与之相对应 。这两类线程的数量只有1个,外界无法控制这两类线程的数量。

  1. Processor 线程主要负责具体的IO读写操作和执行后面的IoFilterChain和IoHandler逻 辑。Processor线 *程的数量N默认是CPU数量+1*

img

1.4 mina的工作流程

1.服务端流程:
1、 通过SocketAcceptor 同客户端建立连接
2、 连接建立之后 I/O的读写交给了I/O Processor线程,I/O Processor是多线程的
3、 通过I/O Processor 读取的数据经过IoFilterChain里所有配置的IoFilter,IoFilter进行消息的过滤,格式的转换,在这个层面可以制定一些自定义的协议;
4、 最后IoFilter将数据交给 Handler 进行业务处理,完成了整个读取的过程
写入过程也是类似,只是刚好倒过来, 通过IoSession.write 写出数据,然后Handler进行写入的业务处理,处理完成后交给IoFilterChain,进行消息过滤 和协议的转换,最后通过 I/O Processor 将数据写出到 socket 通道。

2.客户端流程:
1、客户端首先创 建一个IOConnector 用来和服务端通信,顾名思义这就是建立的一个连接对象; 2、 在这个连接上创建一个session, 客 户端中的业务方法可以向session中写入数据,数据经过Filter Chain的过滤后会发送给服务端;

3、 从服务端发回的数据也会首先经过Filter Chain的过滤,然后交给IOHandler做进一步的处理

img

1.5 IOService接口

1.5.1 IOService的作用

用于描述我们的客户端和服务端的接口,其子类是Connector和Acceptor,Connector描述我们的客户端,Acceptor描述服务端。

  • Connector描述我们的客户端,Acceptor描述服务端
  • IOprocessor多线程的环境来处理我们的连接请求流程。
  • IoFilter提供数据的过滤工作,包括编解码、日志等信息的过滤。
  • Handler业务对象,自定义handler需要实现IOHanlerAcceptor。

img

1.5.2 客户端与服务端的作用

I/O Service层
I/O Filter Chain层
I/O Handler层

服务器端需要创建服务器端Socket,监听指定端口并等待请求的带来。

客户端需要连接到服务器端指定的监听端口,使用网络服务。

IoService 抽象的服务(功能)有如下几个:

管理IoSession:创建和删除IoSession,探测会话Idle状态

Filter Chain管理:处理过滤器链,允许用户修改过滤器链执行顺序

Handler的调用:当指定事件发生的时候,负责调用Handler进行处理

统计数据管理:更新消息发生的数量,以及传输的字节数,等等

监听器管理:管理用户设置的 Listener

通信管理:管理端到端数据传输

1.5.3 IOService的子类接口

服务端:

img

客户端:

img

1.6 IOprocessor

processor是以nio为基础实现的以多线程的方式来完成读写操作Java NIO就是基于Reactor模式实现,属于同步非阻塞IO模式

作用: 是为filter读写原始数据的多线程环境 ,如果mina不去实现,我们自己来实现nio的话,需要字节写一个非阻塞读写的多线程环境。

配置processor的多线程环境

通过NioSocketAcceptor(int processorCount)构造函数可以指定多线程处理器的个数。

通过NioSocketConnector()构造函数也可以指定多线程的个数。

img

1.7 IOFilter接口

1.7.1 filter的作用

1.I/O Filter Chain层是介于I/O Service层与I/O Handler层之间的一层,

2.IOFilter的作用 :对应用程序和网络这块的传输,就是二进制数据和对象直接的相互转化 ,有相应的解码和编码器。这也是我们过滤器的一种。

img

1.7.2 过滤器

img

1.7.3 自定义过滤器

自定义过滤器类: public class MyFilter extends IoFilterAdapter

构造一个ProtocolCodecFilter实例,需要实现一个ProtocolCodecFactory实例,一个ProtocolCodecFactory包含了对消息进行编解码(Codec)的逻辑,这样实 现的好处是将编解码的逻辑和IoFilter解耦合。

设置自定义过滤器

acceptor.getFilterChain().addLast(“codec”, new ProtocolCodecFilter(new TextLineCodecFactory(Charset.forName(“UTF-8”))));

1.7.4 常见过滤器

img

1.7.5 过滤器的流程

img

1.8 IOHandler接口

这个接**口是你编写业务逻辑的地方,读取数据、发送数据基本都在这个接口总完成,这个实例是绑定到IoService 上的,有且只有一个实例(**没有给一个IoService 注入一个IoHandler 实例会抛出异常)。

根据Mina的架构,我们知道,在客户端主动发起I/O操作请求以后,会等待Mina触发相应的事件,在经过一组IoFilter之后, 在 IoFilter链的最后一个IoFilter被调用 将要结束的时候,会调用我们注册的IoHandler实现,经过处理来满足实际业务逻辑需要。

1.9 IOSession接口

IOSession:描述的是客户端和服务端的连接,常用于接受和发送数据。

img

初始化好之后加入到processor负责的一个队列中。processor线程会把队列中的session对应的通道都注册到它自己的selector上,然后这个selector轮询这些通道是否准备就绪,一旦准备就绪就调用对应方法进行处理(read or flushNow)

img

imgimg

1.9 长链接与短连接

长连接:通信双方长期的保持一个连接状态不断开,一旦建立连接后,就不断开,除非发生异常,比较消耗IO资源。

短连接:通信双方不是保持一个长期的连接状态,比如Http协议,当客户端发起http请求,服务器处理http请求,当服务器处理完成后,返回客户端数据后就断开链接。

默认是代开长连接的,处于监听会话状态,可以改成短连接。如下图 服务端设置

img

二 ioservice接口详解

2.1 作用

实现了对网络通信的客户端和服务端之间的抽象,子接口IOConnector用于描述客户端,子接口IOAcceptor用于描述服务端。

作用:IOService可以管理我们网络通信的客户端和服务端,并且可以管理连接双方的会话session,同样可以添加过滤器。

img

常用接口为:IoService,IoAcceptor,IoConnector

常用类为:NioSocketAcceptor,NioSocketConnector

img

分析:

IoService接口声明了服务端的共有属性和行为;
IoAcceptor接口继承了IoService接口,并添加了服务端特有的接口属性及方法,比如bind()方法,成为典型的服务端接口;
IoConnector接口同样继承了IoService接口,并添加了客户端特有的接口属性及方法,比如connect()方法,成为典型的客户端接口;
AbstractIoService实现了IoService中管理服务的方法,比如getFilterChainBuilder方法—获得过滤器链;
AbstractIoService抽象类继承了AbstractIoService抽象类并实现了IoAcceptor接口,成为了拥有管理服务端实现功能的服务端类;我们常用的NioSocketAcceptor就是它的子类;
AbstractIoConnector抽象类继承了AbstractIoService抽象类并实现了IoConnector接口,成为了拥有管理客户端实现功能的客户端类;我们常用的NioSocketConnector就是它的子类;

2.2 api

1.ioservice

img

2.ioconector

img

3.ioAcceptor

img

4.NIOsocketAcceptor

img

5.NIOsocketConnector

img

相关文章:

Math.toRadians()与 Math.toDegrees()方法介绍

strictfp 的意思是FP-strict,也就是说精确浮点的意思。在Java虚拟机进行浮点运算时,如果没有指定strictfp关键字时,Java的编译器以及运 行环境在对浮点运算的表达式是采取一种近似于我行我素的行为来完成这些操作,以致于得到的结果往往无法令你满意。因此如果你想让你的浮点运算更加精确, 而且不会因为不同的硬件平台所执行的结果不一致的话,那就请用关键字strictfp。如果你想让你的浮点运算更加精确,而且不会因为不同的硬件平台所执行的结果不一致的话,可以用关键字strictfp.

原子性,可见性,有序性详解及DCL单例模式两次校验的目的(拓展懒汉式,饿汉式)

进入以后进行第二次判断,是因为,对于首个拿锁者,它的时段instance肯定为null,那么进入new Singleton()对象创建,而在首个拿锁者的创建对象期间,可能有其他线程同步调用getInstance(),那么它们也会通过if进入到同步块试图拿锁然后阻塞。如果能够保证2,3的顺序那么就不会存在安全问题,但是实际因为JIT和处理器会对代码进行优化重排序,那么可能会2,3的顺序颠倒,那么就有可能会出现一个线程拿到了一个未被初始完成的对象,从而引发安全问题。,那么在这种情况下,会出现多个实例对象。

Java 17 VS Java 8: 新旧对决,这些Java 17新特性你不容错过

Java是一门非常流行的编程语言,由于其跨平台性、可移植性以及强大的面向对象特性而备受青睐。Java最初由Sun Microsystems公司于1995年推出,随着时间的推移,Java发展迅速,版本不断更新。本篇博客将重点介绍Java 17与Java 8的对比,以及Java 17的新特性。

【Java】常用的函数式接口(含示例)

Supplier接口被称为生产型接口:指定泛型是什么类型,接口的get()方法就会生产什么样的类型的数据。具体怎样消费、怎样使用这个数据呢?就由之后传入的Lambda表达式决定吧!与生产工厂Supplier相反,Consumer用来消费,即使用一个数据。具体生成一个怎样的数据?就由之后传入的Lambda表达式决定吧!转换的过程是怎样的呢?就由之后传入的Lambda表达式决定吧!具体根据什么判断呢?就由之后传入的Lambda表达式决定吧!对某种数据类型的数据进行判断,返回一个布尔值。

【Java】lambda表达式与函数式接口的完美配合

透过现象看本质:它们真正需要的,是一个"函数",是一个告诉它们,根据什么去排序、被触发后执行什么、线程去执行什么任务的"函数"(compare、actionPerformed、run)。在没有计算机的数学时代,逻辑学家Church意识到他需要将一个函数符号化,他使用了希腊字母λ——λ的发音即为lambda。这无疑大大简化了代码,在某些情况下提升了效率——更重要的是,这是大势所趋的"函数式编程"思想的又一次胜利。实际上,lambda表达式的作用域,不是大括号,而是大括号的外围——和。

多线程Volatile关键字

一旦一个共享变量(类的成员变量、类的静态成员变量)被volatile修饰之后,那么就具备了两层语义:1)保证了不同线程对这个变量进行操作时的可见性,即一个线程修改了某个变量的值,这新值对其他线程来说是立即可见的。​ 强制将对缓存的修改操作(即写操作)立即写入主存;如果是写操作导致其他线程中对应的缓存无效,让其他线程只能从主存中拿刚刚更新的。2)禁止指令重排序。3)volatile只能保证【可见性】、【有序性】,并不能保证【原子性。

单例模式为什么使用volatile,以及双重检查&单例模式的一些思考

也就是第一个if(singleton==null),这个是为了代码提高代码执行效率,由于单例模式只要一次创建实例即可,所以当创建了一个实例之后,再次调用getInstance方法就不必要进入同步代码块,不用竞争锁。直接返回前面创建的实例即可。

JVM安全退出(如何优雅的关闭java服务)

为了保障应用重启过程中异步操作的执行,避免强制退出JVM可能产生的各种问题,我们可以采用关闭钩子、自定义信号的方式,主动的通知JVM退出,并在JVM关闭前,执行应用程序的一些扫尾工作,进一步保证应用程序可以安全的退出。

Java数组的三种声明方式

具体的细节大家可以不用先去了解,这涉及到很多知识,只要记住输出的时候,先导包,然后再利用Arrays.toString(arr)输出就行了。如:先定义好一个长度为4的新数组,此时数组为空,使用arr[ ]数组下标来进行逐个赋值。那我们定义好数组之后,就理所应当的对声明好的数组进行赋值。那么对于未涉及过编程的小伙伴,看到这可能会蒙了。原因就是我们sout(arr)时,输出的是这个数据的内存地址,而不是真实的数据。使用数组: 只需要一个变量,然后数组中存很多的数据, 其实可以把数组想成 一个容器。

Math: Math.atan() 与 Math.atan2() 计算两点间连线的夹角

Math.atan2()函数返回点(x,y)和原点(0,0)之间直线的倾斜角.那么如何计算任意两点间直线的倾斜角呢?只需要将两点x,y坐标分别相减得到一个新的点(x2-x1,y2-y1).然后利用他求出角度就可以了.使用下面的一个转换可以实现计算出两点间连线的夹角.然而,Math.atan()只能返回一个角度值,因此确定他的角度非常的复杂,而且,90度和270度的正切是无穷大,因为除数为零,我们也是比较难以处理的~!angel为一个角度的弧度值,slope为直线的斜率,是一个数字,这个数字可以是负的。

@RequiredArgsConstructor详解&@AllArgsConstructor和@RequiredArgsConstructor区别

RequiredArgsConstructor是Lombok的一个注解,简化了我们对@Autowired书写,我们在写Controller层或者Service层的时候,总是需要注入很多mapper接口或者service接口,如果每个接口都写上@Autowired,这样看起来就会很繁琐,@RequiredArgsConstructor注解可以代替@Autowired注解。

Java——Math类

Java中的Math类包含了基本的数学运算方法。下面将从以下几部分进行讲解。debug后发现,常量E和常量PI均为double类型。

@SuppressWarnings注解详细解析

注解屏蔽一些错误警告,但不是代码错误,这个注解可以提高代码的安全性,防止为了解决这个错误警告而造成不可估量的后果。

Java的System.out.println()深入解析理解

语句来输出信息,从开始学习Java就知道用它来输出Hello World,没有深究其实现原理,现在查阅文档、源代码后记录一下。方法进行字符流输出,只是整个过程封装了许多方法来支持各种类型的变量、以及自动初始化等,使得用户能够方便快捷在控制台打印数据。变量进行了初始化,让它指向控制台,于是就可以直接使用了。的,因此即使程序中没有手动导入,也可访问到。由C/C++实现,这里只是一个接口,在。修饰的,根据Java语法,它只能调用。方法重载,因此可输出多种类型的数据。接着看,在构造方法中,先是初始化了。

一个合格的Java选手必须要掌握的并发锁知识

Java内置锁:基于Java语法层面(关键词)实现的锁,主要是根据Java语义来实现,最典型的应用就是synchronized。Java显式锁:基于JDK层面实现的锁,主要是根据基于Lock接口和ReadWriteLock接口,以及统一的AQS基础同步器等来实现,最典型的有ReentrantLock。使用方式:synchronized关键字互斥锁主要有作用于对象方法上面,作用于类静态方法上面,作用于对象方法里面,作用于类静态方法里面等4种方式。

Integer.toHexString(b & 0xff)理解以及& 0xff什么意思

首先toHexString传的参数应该是int类型32位,此处传的是byte类型8位,所以前面需要补24个0。然后& 0xff 就是把前面24个0去掉只要后8位。toHexString(b & 0xff)相当于做了一次位的与运算,将前24位字符省略,将后8位保留。是两个十六进制的数,每个f用二进制表示是1111,所以占四位(bit),两个f()占八位(bit),八位(bit)也就是一个字节(byte).这个方法是把字节(转换成了int)以16进制的方式显示。我的理解是这样,如有不对欢迎指正!

Java中的位运算符号详解(&、|、^、~、<<、>>、>>>)

(&&)在运算时,如果(&&)前面的表达式的结果为false,则(&&)后面的表达式就不会执行运算。(||)在运算时,如果(||)前面的表达式的结果为true,则(||)后面的表达式就不会执行运算。(&)在运算时,不论(&)前面的表达式的结果是否为false,(&)后面的表达式都会执行运算;(|)在运算时,不论(|)前面的表达式的结果是否为true,(|)后面的表达式都会执行运算;在Java中,(&)不仅可以作为位运算符号,同样也可以作为逻辑与符号,要注意:(||)并不是位运算符号,不可以参与位运算!

java面试题:分布式和微服务的区别

分布式架构解决的是如何将一个大的系统划分为多个业务模块这些业务模块会分别部署到不同的机器上,通过接口进行数据交互的问题。微服务是指很小的服务,可以小到只完成一个功能,这个服务可以单独部署运行,不同服务之间通过rpc调用。分布式架构是将一个大的系统划分为多个业务模块,这些业务模块会分别部署到不同的机器上,通过接口进行数据交互。微服务架构是架构设计方式,是设计层面的东西,一般考虑如何将系统从逻辑上进行拆分,也就是垂直拆分。分布式系统是部署层面的东西,即强调物理层面的组成,即系统的各子系统部署在不同计算机上。

使用JavaScript实现复杂功能:一个完整的电商网站搜索功能

随着互联网的发展,电子商务网站已经成为人们购物的重要平台。而在这些网站中,搜索功能无疑是核心功能之一。用户可以通过搜索快速找到他们需要的商品,从而提高购物体验。本文将详细介绍如何使用JavaScript实现一个完整的电商网站搜索功能。

JavaScript DOM之Cookie详解

随着互联网的不断发展各种基于互联网的服务系统逐渐多了起来,我们常常需要记录访问者的一些信息,比如用户的账号,购物车存储的商品等,就需要用到cookie技术。cookie最早是网景公司发明的,是一种跟踪用户会话的技术。可以理解为本地缓存,它由服务器生成,保存在用户本地浏览器上的小文本文件,它可以包含与用户相关的信息。

Java中的四种访问权限(private,public,protected,无修饰)

/实体类属性和数据库字段名称不一致//实体类属性和数据库字段名称不一致return id;return age;emp.test();//直接调用public修饰的变量//private修饰的变量进行赋值//调用private修饰的变量1、public修饰符定义的属性和方法通过对象实例化进行调用,2、private修饰的属性通过set、get方法进行调用。

说说你对 TypeScript 的理解?与 JavaScript 的区别?

超集,不得不说另外一个概念,子集,怎么理解这两个呢,举个例子,如果一个集合 A 里面的的所有元素集合 B 里面都存在,那么我们可以理解集合 B 是集合 A 的超集,集合 A 为集合 B 的子集。其是一种静态类型检查的语言,提供了类型注解,在代码编译阶段就可以检查出数据类型的错误。通过类型批注提供在编译时启动类型检查的静态类型,这是可选的,而且可以忽略而使用。如果缺乏声明而不能推断出类型,那么它的类型被视作默认的动态。等数据格式,对象的类型就是用接口来描述的。的语法,所以任何现有的。对于基本类型的批注是。

使用DockerFile构建镜像与镜像上传

首先Dockerfile 是一个文本格式的配置文件, 用户可以使用 Dockerfile 来快速创建自定义的镜像。

spring和springboot、springMVC有什么区别?

今天来聊一下,刚在面试中被问到的一个经典问题Spring 提供了广泛的功能用于企业级应用开发Spring Boot 简化了 Spring 应用的开发和部署Spring MVC 则是专注于构建 Web 应用的 MVC 框架在使用时,你可以根据项目需求选择合适的组件或组合使用它们。在很多现代的 Spring 应用中,特别是微服务架构中,Spring Boot 和 Spring MVC 经常一起使用。好了,以上就是本文的全部内容,如有问题欢迎留言讨论。

Java中的方法重载和方法重写有什么区别?

Java中的方法重载(Overloading)和方法重写(Overriding)都是面向对象编程中的重要概念,但它们之间有一些区别。方法重载是指在同一个类中,可以定义多个具有相同名称但参数列表不同的方法。这些方法具有不同的参数类型、参数个数或参数顺序。在调用重载方法时,Java编译器会根据传递给方法的参数类型和数量来选择要调用的正确方法。方法重载主要用于解决方法的命名冲突和提高代码的可读性和可维护性。

MySQL数据库查询语句之组函数,子查询语句

当一个SQL的执行需要借助另一个SQL的执行结果时,则需要进行SQL嵌套,该语法结构称之为子查询。先筛选出符合要求的数据,再对符合要求的数据进行分组时,分组的工作量会被减少,效率更高。先确定从哪张表进行操作-->对表中数据进行分组-->基于分组结果进行查询操作。执行顺序:优先执行小括号内的子SQL,根据子SQL的执行结果再执行外层SQL。执行顺序:from-->where-->group by-->select。执行顺序:from-->group by-->select。

k8s 使用tomcat官方镜像部署集群并解决访问页面404

官方镜像这里有个坑,使用kubectl启动之后,页面报错404,仔细检查发现,是因为tomcat的webapp目录下没有对应的文件,所以连初始界面都无法显示。要想显示,必须要根据官方镜像自己构建一个Dockerfile。根据上面的信息可以看出,该POD部署在k8s-node1上,映射POD的8080端口到master的30088端口上。这里需要将镜像上传到自己搭建的registry,并配置nodes节点都可以正常访问5000端口。三、根据官方镜像自己构建一个一次性就能启动的Tomcat镜像。

elementPlust 的el-select在提示框关闭时自动弹出

主要问题就是因为filterable属性,根本解决方案是选中的时候让他失去焦点 el-select有一个visible-change事件,下拉框出现/隐藏时触发。当el-select添加filterable属性时,弹提示窗时,点击确定后,下拉框会自动弹出。console.log('弹窗出select', item)增加了visible-change事件。el-select事件最后增加焦点取消。

在 Spring MVC 中,用于接收前端传递的参数的注解常用的有以下几种

form-data参数使用multipart/form-data作为Content-Type,前端使用params格式传参,后端使用@RequestParam注解接收参数。- json请求体参数使用application/json作为Content-Type,前端使用data格式传参,后端使用@RequestBody注解接收参数。- 路径传参不需要设置Content-Type,前端将参数通过URL传递,后端使用@PathVariable注解接收参数。

Spring AOP 技术实现原理

Spring AOP的实现基于代理模式,通过代理对象来包装目标对象,实现切面逻辑的注入。通过本文,我们深入了解了Spring AOP是如何基于JDK动态代理和CGLIB代理技术实现的。通过详细的示例演示,希望读者能更清晰地理解Spring AOP的底层原理,并在实际项目中灵活应用这一强大的技术。