Mina是Apache社區維護的一個開源的高性能IO框架,在業界內久經考驗,廣為使用。Mina與后來興起的高性能IO新貴Netty一樣,都是韓國人Trustin Lee的大作,二者的設計理念是極為相似的。在作為一個強大的開發工具的同時,這兩個框架的優雅設計和不俗的表現,有很多地方是值得學習和借鑒的。
Mina的底層依賴的主要是Java NIO庫,上層提供的是基于事件的異步接口
Mina工作原理
先來看一下Mina的幾個關鍵概念
- IoServer
最底層的是IOService,負責具體的IO相關工作。這一層的典型代表有IOSocketAcceptor和IOSocketChannel,分別對應TCP協議下的服務端和客戶端的IOService。IOService的意義在于隱藏底層IO的細節,對上提供統一的基于事件的異步IO接口。每當有數據到達時,IOService會先調用底層IO接口讀取數據,封裝成IoBuffer,之后以事件的形式通知上層代碼,從而將Java NIO的同步IO接口轉化成了異步IO。所以從圖上看,進來的low-level IO經過IOService層后變成IO Event。
具體的代碼可以參考org.apache.mina.core.polling.AbstractPollingIoProcessor的私有內部類Processor。 - IoFilterChain
Mina的設計理念之一就是業務代碼和數據包處理代碼分離,業務代碼只專注于業務邏輯,其他的邏輯如:數據包的解析,封裝,過濾等則交由IoFilterChain來處理。IoFilterChain可以看成是Mina處理流程的擴展點。這樣的劃分使得結構更加清晰,代碼分工更明確。開發者通過往Chain中添加IoFilter,來增強處理流程,而不會影響后面的業務邏輯代碼。 - IoHandler
IoHandler是實現業務邏輯的地方,需要有開發者自己來實現這個接口。IoHandler可以看成是Mina處理流程的終點,每個IoService都需要指定一個IoHandler。 - IoSession
IoSession是對底層連接的封裝,一個IoSession對應于一個底層的IO連接(在Mina中UDP也被抽象成了連接)。通過IoSession,可以獲取當前連接相關的上下文信息,以及向遠程peer發送數據。發送數據其實也是個異步的過程。發送的操作首先會逆向穿過IoFilterChain,到達IoService。但IoService上并不會直接調用底層IO接口來將數據發送出去,而是會將該次調用封裝成一個WriteRequest,放入session的writeRequestQueue中,最后由IoProcessor線程統一調度flush出去。所以發送操作并不會引起上層調用線程的阻塞。
總體來講Mina框架分3層:
- I/O Service :負責處理I/O,執行IO操作;
- I/O Filter Chain :過濾鏈。負責編碼處理,字節到數據結構或數據結構到字節的轉換等,即非業務邏輯的操作
- I/O Handler :負責處理業務邏輯
綜上是Mina的簡單原理解析,參考Mina官網
Android基于Mina實現的Socket長連接(二)