Apache Mina（二）

在mina的源码，整个框架最核心的几个包是 ：

• org.apache.mina.core.service ：IoService、IoProcessor、IoHandler、IoAcceptor、IoConnector
• org.apache.mina.core.session
• org.apache.mina.core.polling
• org.apache.mina.transport.socket

IoService ：Base interface for all IoAcceptors and IoConnectors that provide I/O service and manage IoSessions.
　　　　　　它是所有 IoAcceptor 和 IoConnector 的基接口，对于一个 IoService，有哪些信息需要我们关注呢？

1. 底层的元数据信息 TransportMetadata，比如底层的网络服务提供者（NIO,ARP,RXTX等）。（除此方法之外，其它方法在 AbstractIoService 得以实现。）
2. 通过这个服务创建一个新会话时，新会话的默认配置 IoSessionConfig。
3. 此服务所管理的所有会话。
4. 与这个服务相关所产生的事件所对应的监听者（IoServiceListener）。
5. 处理这个服务所管理的所有连接的处理器(IoHandler)。
6. 每个会话都有一个过滤器链（IoFilterChain），每个过滤器链通过其对应的 IoFilterChainBuilder来负责构建。
7. 由于此服务管理了一系列会话，因此可以通过广播的方式向所有会话发送消息,返回结果是一个WriteFuture集，后者是一种表示未来预期结果的数据结构。
8. 服务创建的会话（IoSession）相关的数据通过 IoSessionDataStructureFactory来提供。
9. 发送消息时有一个写缓冲队列。
10. 服务的闲置状态有三种：读端空闲，写端空闲，双端空闲。
11. 还提供服务的一些统计信息，比如时间，数据量等。

IoProcessor<S extends IoSession> ：An internal interface to represent an 'I/O processor' that performs actual I/O operations for IoSessions. It abstracts existing reactor frameworks such as Java NIO once again to simplify transport implementations.
一个内部接口代表一个I/O处理器，它为 IoSession 执行实际的I/O操作。它抽象现有反应器框架，如 Java NIO 再一次简化传输实现。

1、IoAcceptor ：服务器端接口，接受客户端访问的请求。

2、AbstractIoService ：设定处理函数、Filter、IoServiceListener，实现了 IoService 所有方法，除了 getTransportMetadata() 。

3、IoServiceListener ：可以用于打印日志，主要有Service启动、停止、空闲等监听方法。

4、处理函数是一个Executor或者是Executor的包装。

5、AbstractIoAcceptor完成绑定监听端口。

6、AbstractPollingIoAcceptor执行具体的监听连接以及监听I/O事件，但真正实现的是NioSocketAcceptor open() 方法。

7、NioSocketAcceptor用JAVA NIO的方式实现了具体的连接方法ServerSocketChannel，例如open，accept等

 

以下代码的流程：

    IoAcceptor acceptor = new NioSocketAcceptor();
    acceptor.setHandler(new IoHandlerAdapter());
    acceptor.bind(new InetSocketAddress(6969));

1）NioSocketAcceptor 构造函数：

    public NioSocketAcceptor() {
        super(new DefaultSocketSessionConfig(), NioProcessor.class);
        ((DefaultSocketSessionConfig) getSessionConfig()).init(this);
    }

定义了SessionConfig，并把this传递到SessionConfig当中，指定NioProcessor。

AbstractPollingIoAcceptor 构造函数：

    protected AbstractPollingIoAcceptor(IoSessionConfig sessionConfig, Class<? extends IoProcessor<S>> processorClass) {
        this(sessionConfig, null, new SimpleIoProcessorPool<S>(processorClass), true);
    }

    private AbstractPollingIoAcceptor(IoSessionConfig sessionConfig, Executor executor, IoProcessor<S> processor,
            boolean createdProcessor) {
        super(sessionConfig, executor);

        if (processor == null) {
            throw new IllegalArgumentException("processor");
        }

        this.processor = processor;
        this.createdProcessor = createdProcessor;

        try {
            // Initialize the selector
            init();

            // The selector is now ready, we can switch the
            // flag to true so that incoming connection can be accepted
            selectable = true;
        } catch (RuntimeException e) {
            throw e;
        } catch (Exception e) {
            throw new RuntimeIoException("Failed to initialize.", e);
        } finally {
            if (!selectable) {
                try {
                    destroy();
                } catch (Exception e) {
                    ExceptionMonitor.getInstance().exceptionCaught(e);
                }
            }
        }
    }

    public SimpleIoProcessorPool(Class<? extends IoProcessor<S>> processorType, Executor executor) {
        this(processorType, executor, DEFAULT_SIZE);  // int DEFAULT_SIZE = Runtime.getRuntime().availableProcessors() + 1;
    }

    public SimpleIoProcessorPool(Class<? extends IoProcessor<S>> processorType, Executor executor, int size) {
        if (processorType == null) {
            throw new IllegalArgumentException("processorType");
        }

        if (size <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("size: " + size + " (expected: positive integer)");
        }

        // Create the executor if none is provided
        createdExecutor = (executor == null);

        if (createdExecutor) {
            this.executor = Executors.newCachedThreadPool();
            // Set a default reject handler
            ((ThreadPoolExecutor) this.executor).setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
        } else {
            this.executor = executor;
        }

        pool = new IoProcessor[size];

        boolean success = false;
        Constructor<? extends IoProcessor<S>> processorConstructor = null;
        boolean usesExecutorArg = true;

        try {
            // We create at least one processor
            try {
                try {
                    processorConstructor = processorType.getConstructor(ExecutorService.class);
                    pool[0] = processorConstructor.newInstance(this.executor);
                } catch (NoSuchMethodException e1) {
                    // To the next step...
                    try {
                        processorConstructor = processorType.getConstructor(Executor.class);
                        pool[0] = processorConstructor.newInstance(this.executor);
                    } catch (NoSuchMethodException e2) {
                        // To the next step...
                        try {
                            processorConstructor = processorType.getConstructor();
                            usesExecutorArg = false;
                            pool[0] = processorConstructor.newInstance();
                        } catch (NoSuchMethodException e3) {
                            // To the next step...
                        }
                    }
                }
            } catch (RuntimeException re) {
                LOGGER.error("Cannot create an IoProcessor :{}", re.getMessage());
                throw re;
            } catch (Exception e) {
                String msg = "Failed to create a new instance of " + processorType.getName() + ":" + e.getMessage();
                LOGGER.error(msg, e);
                throw new RuntimeIoException(msg, e);
            }

            if (processorConstructor == null) {
                // Raise an exception if no proper constructor is found.
                String msg = String.valueOf(processorType) + " must have a public constructor with one "
                        + ExecutorService.class.getSimpleName() + " parameter, a public constructor with one "
                        + Executor.class.getSimpleName() + " parameter or a public default constructor.";
                LOGGER.error(msg);
                throw new IllegalArgumentException(msg);
            }

            // Constructor found now use it for all subsequent instantiations
            for (int i = 1; i < pool.length; i++) {
                try {
                    if (usesExecutorArg) {
                        pool[i] = processorConstructor.newInstance(this.executor);
                    } else {
                        pool[i] = processorConstructor.newInstance();
                    }
                } catch (Exception e) {
                    // Won't happen because it has been done previously
                }
            }

            success = true;
        } finally {
            if (!success) {
                dispose();
            }
        }
    }

    public NioProcessor(Executor executor) {
        super(executor);

        try {
            // Open a new selector
            selector = Selector.open();
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeIoException("Failed to open a selector.", e);
        }
    }

new SimpleIoProcessorPool<S>(processorClass) ：是把NioProcessor包装成了pool.看类图IoProcessor就很好理解了，这是一个组成模式。

init（）的调用实际上是NioSocketAcceptor的，init() 源码：selector = Selector.open(); 值得注意的是，服务端在创建NioSocketAcceptor实现时，会生成一个线程池（AbstractIoService.executor），此线程池用来执行一个接受请求的任务，这个任务是AbstractPollingIoAcceptor的Acceptor，Acceptor会开一个Selector，用来监听NIO中的ACCEPT事件。任务初始化时并没有执行，而在调用NioSocketAcceptor实例的bind方法时，则会启动对指定端口的ACCEPT事件的监听。

SimpleIoProcessorPool是在NioSocketAcceptor实例化时创建的，其上有N+1（N=CPU的个数）个NIOProcessor（IoProcessor<S>[] pool）来处理实际IO的读写事件，每个pool都是从NioSocketAcceptor构造函数传过去的NioProcessor实例，并在NioProcessor构造函数传入一个线程池。

每个NIOProcessor都会对应一个Selector和 NioSocketAcceptor.init() 中的Selector 一起构成了Mina独有的双Selector模型，这种设计的优点是不会导致阻塞)，来监听Socket中的读写事件。实际对读写的操作也是在一个SimpleIoProcessorPool实例化好的一个线程池中以任务的形式执行，这个任务叫Processor(可以在AbstractPollingIoProcessor类中找到其实现)

AbstractIoAcceptor 构造函数：

    protected AbstractIoAcceptor(IoSessionConfig sessionConfig, Executor executor) {
        super(sessionConfig, executor);
        defaultLocalAddresses.add(null);
    }

AbstractIoAcceptor主要用来绑定监听端口。这个构造函数没有干其他的事情。

    protected AbstractIoService(IoSessionConfig sessionConfig, Executor executor) {
        if (sessionConfig == null) {
            throw new IllegalArgumentException("sessionConfig");
        }

        if (getTransportMetadata() == null) {
            throw new IllegalArgumentException("TransportMetadata");
        }

        if (!getTransportMetadata().getSessionConfigType().isAssignableFrom(sessionConfig.getClass())) {
            throw new IllegalArgumentException("sessionConfig type: " + sessionConfig.getClass() + " (expected: "
                    + getTransportMetadata().getSessionConfigType() + ")");
        }

        // Create the listeners, and add a first listener : a activation listener
        // for this service, which will give information on the service state.
        listeners = new IoServiceListenerSupport(this);
        listeners.add(serviceActivationListener);

        // Stores the given session configuration
        this.sessionConfig = sessionConfig;

        // Make JVM load the exception monitor before some transports
        // change the thread context class loader.
        ExceptionMonitor.getInstance();

        if (executor == null) {
            this.executor = Executors.newCachedThreadPool();
            createdExecutor = true;
        } else {
            this.executor = executor;
            createdExecutor = false;
        }

        threadName = getClass().getSimpleName() + '-' + id.incrementAndGet();
    }

这个构造函数还有一个监听器，或者叫监听池（可以包含多个监听器）。用来监听service创建、连接、断开等动作，当上述动作发生地时候，会调用listener。里面可以写自己的一些方法。

一次请求的过程如下 ：

Client通过Socket连接服务器，先是由Acceptor接收到请求连接的事件（即ACCEPT事件）。此事件由Acceptor进行处理，会创建一条Socket连接，并将此连接和一个NIOProcessor关联，这个过程通过图中的连接分配器进行，连接分配器会均衡的将Socket和不同的NIOProcessor绑定(轮流分配)，绑定完成后，会在NIOProcessor上进行读写事件的监听，而读写的实际处理则分配给Processor任务完成。当有读写事件发生时，就会通知到对应的Processor进行数据处理。