MIna框架I/O Service层设计

Mina从2.0版本以后,它的设计让人感觉到非常的优雅。它对网络应用通信框架的3个层进行了更好的抽象,以及在功能逻辑上的划分,同时又保证了 作为一个网络应用通信框架的统一。划分的3个层分别为:

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

这里,我们重点关注I/O Service层。作为一个基于网络通信的应用,无论是服务器还是客户端角色,都要和网络I/O打交道,比如,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,而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。一般来说,这些I/O操作都比较复杂,而且很难在编 码中进行很好地控制,Mina的I/O Service层就是处理这些与实际的网络I/O相关的操作(事件)。
我们先看一下,对于服务器端和客户端,I/O Service层是如何设计的。类设计上的关系,作为这一层的最顶层抽象就是IoService接口类,如图所示:

MIna框架I/O Service层设计

通过上图,我们可以看到,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

具体可以参考源代码中定义的方法。
下面看看在服务器端和客户端,Mina是如何使用IoService进行抽象和设计的。

服务器端I/O Service层
在服务器端,对应于该层的抽象是IoAcceptor接口,IoAcceptor继承自IoService。具体的类设计上的关系,如图所示:

MIna框架I/O Service层设计

上图中,主要基于网络传输层协议TCP和UDP内置了对应IoAcceptor的实现,还附加了另外两个,如下所示:

  • NioSocketAcceptor
  • NioDatagramAcceptor
  • AprSocketAcceptor
  • VmPipeSocketAcceptor

根据实现类的命名就可知道各个类对应的应用场景。这里要说的是,前两个NioSocketAcceptor和NioDatagramAcceptor 都是基于非阻塞Socket的。AprSocketAcceptor是基于APR(Apache portable Run-time)的阻塞 Socket实现。

客户端I/O Service层
在客户端,对应于该层的抽象是IoConnector接口,IoConnector继承自IoService。具体的类设计上的关系,如图所示:

MIna框架I/O Service层设计

上图中给出了IoConnector的6个实现,如下所示:

  • NioSocketConnector
  • NioDatagramConnector
  • AprSocketConnector
  • ProxyConnector
  • SerialConnector
  • VmPipeConnector

上面的ProxyConnector是提供了代理支持的IoConnector,SerialConnector是支持串行传输数据的 IoConnector,VmPipeConnector就是in-VM的IoConnector。

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