今天我将介绍 Apache MINA的基本概念和 API,包括 I/O服务、I/O 会话、I/O 过滤器和 I/O 处理器。
一、MINA的简介
Apache MINA是一个网络应用程序框架,用来帮助用户简单地开发高性能和高可靠性的网络应用程序。它提供了一个通过Java NIO在不同的传输例如TCP/IP和UDP/IP上抽象的事件驱动的异步API。
二、什么是NIO?
Java NIO,非堵塞应用通常适用用在I/O读写等方面,我们知道,系统运行的性能瓶颈通常在I/O读写,包括对端口和文件的操作上,过去,在打开一个I/O通道后,read()将一直等待在端口一边读取字节内容,如果没有内容进来,read()也是傻傻的等,这会影响我们程序继续做其他事情,那么改进做法就是开设线程,让线程去等待,但是这样做也是相当耗费资源的。
三、什么是事件驱动?
Apache MINA 提供的是事件驱动的 API。它把与网络相关的各种活动抽象成事件。网络应用只需要对其感兴趣的事件进行处理即可。事件驱动的 API 使得基于 Apache MINA 开发网络应用变得比较简单。应用不需要考虑与底层传输相关的具体细节,而只需要处理抽象的 I/O 事件。比如在实现一个服务端应用的时候,如果有新的连接进来,I/O 服务会产生 sessionOpened
这样一个事件。如果该应用需要在有连接打开的时候,执行某些特定的操作,只需要在 I/O 处理器中此事件处理方法 sessionOpened
中添加相应的代码即可。
四、MINA的架构
基于 Apache MINA 的网络应用有三个层次,分别是 I/O 服务、I/O 过滤器和 I/O 处理器:
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I/O 服务:I/O 服务用来执行实际的 I/O 操作。Apache MINA 已经提供了一系列支持不同协议的 I/O 服务,如 TCP/IP、UDP/IP、串口和虚拟机内部的管道等。开发人员也可以实现自己的 I/O 服务。
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I/O 过滤器:I/O 服务能够传输的是字节流,而上层应用需要的是特定的对象与数据结构。I/O 过滤器用来完成这两者之间的转换。I/O 过滤器的另外一个重要作用是对输入输出的数据进行处理,满足横切的需求。多个 I/O 过滤器串联起来,形成 I/O 过滤器链。
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I/O 处理器:I/O 处理器用来执行具体的业务逻辑。对接收到的消息执行特定的处理。
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创建一个完整的基于 Apache MINA 的网络应用,需要分别构建这三个层次。Apache MINA 已经为 I/O 服务和 I/O 过滤器提供了不少的实现,因此这两个层次在大多数情况下可以使用已有的实现。I/O 处理器由于是与具体的业务相关的,一般我们会去实现这个处理器。
五、MINA自带的I/O过滤器
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- 日志过滤器:LoggingFilter记录所有事件和请求;
- 协议编码解码过滤器:ProtocolCodecFilter将传入的字节流转换成消息对象,或进行反向操作;
- 压缩过滤器:CompressionFilter负责压缩所有的数据;
- 安全套阶层过滤器:SSLFilter提供SSL、TLS、STARTTLS支持,用户可以自己进行SSL加密,在下面的博客中,我会讲如何进行SSL加密。
六、注意事项
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- 从上图中,我们可以看到,Mina仅仅支持添加一个I/O处理器,如果添加多个,那么默认使用最后一次添加的那个处理器;
- 在添加过滤器的时候,处理的顺序是按照添加过滤器的顺序;
- Mina在使用过滤器的时候,只要在需要的地方添加就可以了,不一定是服务器、客户端都要添加的。就是说,服务器、客户端编程的时候服务器有这个过滤器,客户端可以有也可以没有。
- 如果用户需要使用SSL加密,那么在添加过滤器的时候最好第一个添加SSLFilter,不然处理的数据无法进行加密。