mina2中的session

简介

session类图

Mina每建立一个连接同时会创建一个session对象，用于保存这次读写需要用到的所有信息。从抽象类AbstractIoSession中可以看出session具有如下功能：

1、从attributes成员可以看出session可以存放用户关心的键值对

2、注意到WriteRequestQueue，这是一个写请求队列，processor中调用flush或者flushNow方法时会将用户写入的数据包装成一个writeRequest对象，并加入这个队列中。

3、提供了大量的统计功能，比如接收到了多少消息、最后读取时间等

在代码中一般是这样使用session的

// 创建服务器监听
IoAcceptor acceptor = new NioSocketAcceptor();
// 设置buffer的长度
acceptor.getSessionConfig().setReadBufferSize(2048);
// 设置连接超时时间
acceptor.getSessionConfig().setIdleTime(IdleStatus.BOTH_IDLE, 10);  

session做为一个连接的具体对象，缓存当前连接用户的一些信息。

创建好acceptor或者connector之后，通过IoSessionConfig对session对行配置。

用得最多的是通过session写入数据，这是调用了IoSession的write方法

WriteFuture write(Object message);
WriteFuture write(Object message, SocketAddress destination);  

下面着重分析创建过程以及session的状态

创建与初始化

每建立一个连接，就会创建一个session，IoAcceptor的accept方法的返回值正是一个session。见NioSocketAcceptor.accept(IoProcessor<NioSession> processor, ServerSocketChannel handle)方法：

 protected NioSession accept(IoProcessor<NioSession> processor, ServerSocketChannel handle) throws Exception {

        SelectionKey key = handle.keyFor(selector);

        if ((key == null) || (!key.isValid()) || (!key.isAcceptable())) {
            return null;
        }

        // accept the connection from the client
        SocketChannel ch = handle.accept();

        if (ch == null) {
            return null;
        }

        return new NioSocketSession(this, processor, ch);
    }

由以上代码可知，session包含了对众多对象的引用，比如processor,socketChannel,SelectionKey,IoFilter等。

session在创建好后，紧接着就会对其进行初始化。AbstractIoService.initSession(IoSession session, IoFuture future, IoSessionInitializer sessionInitializer)方法如下：

    protected final void initSession(IoSession session, IoFuture future, IoSessionInitializer sessionInitializer) {
        // Update lastIoTime if needed.
        if (stats.getLastReadTime() == 0) {
            stats.setLastReadTime(getActivationTime());
        }

        if (stats.getLastWriteTime() == 0) {
            stats.setLastWriteTime(getActivationTime());
        }

        // Every property but attributeMap should be set now.
        // Now initialize the attributeMap.  The reason why we initialize
        // the attributeMap at last is to make sure all session properties
        // such as remoteAddress are provided to IoSessionDataStructureFactory.
        try {
            ((AbstractIoSession) session).setAttributeMap(session.getService().getSessionDataStructureFactory()
                    .getAttributeMap(session));
        } catch (IoSessionInitializationException e) {
            throw e;
        } catch (Exception e) {
            throw new IoSessionInitializationException("Failed to initialize an attributeMap.", e);
        }

        try {
            ((AbstractIoSession) session).setWriteRequestQueue(session.getService().getSessionDataStructureFactory()
                    .getWriteRequestQueue(session));
        } catch (IoSessionInitializationException e) {
            throw e;
        } catch (Exception e) {
            throw new IoSessionInitializationException("Failed to initialize a writeRequestQueue.", e);
        }

        if ((future != null) && (future instanceof ConnectFuture)) {
            // DefaultIoFilterChain will notify the future. (We support ConnectFuture only for now).
            session.setAttribute(DefaultIoFilterChain.SESSION_CREATED_FUTURE, future);
        }

        if (sessionInitializer != null) {
            sessionInitializer.initializeSession(session, future);
        }

        finishSessionInitialization0(session, future);
    }

设置上次读写时间，初始化属性map和写请求队列等。

session被初始化好之后会加入到processor中，processor中有一个队列专门存放session：

例如：AbstractPollingIoProcessor.java中有：

private final Queue<S> newSessions = new ConcurrentLinkedQueue<S>();

    /** A queue used to store the sessions to be removed */
    private final Queue<S> removingSessions = new ConcurrentLinkedQueue<S>();

    /** A queue used to store the sessions to be flushed */
    private final Queue<S> flushingSessions = new ConcurrentLinkedQueue<S>();

    /**
     * A queue used to store the sessions which have a trafficControl to be
     * updated
     */
    private final Queue<S> trafficControllingSessions = new ConcurrentLinkedQueue<S>();

    /** The processor thread : it handles the incoming messages */
    private final AtomicReference<Processor> processorRef = new AtomicReference<Processor>();

加入队列之后，processor就会从队列中取出session，以下是processor的run方法关键代码：

1. private class Processor implements Runnable {
        public void run() {
            for (;;) {
                long t0 = System.currentTimeMillis();
                int selected = select(SELECT_TIMEOUT);
                long t1 = System.currentTimeMillis();
                long delta = (t1 - t0);  
   
                if ((selected == 0) && !wakeupCalled.get() && (delta < 100)) {
                    if (isBrokenConnection()) {
                        wakeupCalled.getAndSet(false);
                        continue;
                    } else {
                        registerNewSelector();
                    }
                    wakeupCalled.getAndSet(false);
                    continue;
                }  
   
                nSessions += handleNewSessions();  
   
                updateTrafficMask();  
   
                if (selected > 0) {
                    process();
                }  
   
                nSessions -= removeSessions();  
   
            }
        }
    }  

1、不断地调用select方法来检查是否有session准备就绪，如果没有或者间隔时间小于100ms则检查selector是否可用，如果不可用重新建一个selector（这里linux下的epoll的问题可能导致selector不可用。）

2、从newSessions队列中取出这些session，并将其负责的通道注册到selector上

3、处理准备就绪的session

AbstractPollingIoProcessor.java

private void process(S session) {
    // Process Reads
    if (isReadable(session) && !session.isReadSuspended()) {
        read(session);
    }  

    // Process writes
    if (isWritable(session) && !session.isWriteSuspended()) {
        // add the session to the queue, if it's not already there
        if (session.setScheduledForFlush(true)) {
            flushingSessions.add(session);
        }
    }
}

总结一下创建与初始化过程：连接到来创建一个session，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）。

状态

Mina中的session具有状态，且状态之间是可以相互转化的

Connected：session被创建时处于这种状态

Idle：没有请求可以处理（可配置）

Closing：正处于关闭状态（可能正在做一些清理工作）

Closed：关闭状态

下图是这几种状态之间的转化图：

IoFilter与IoHandler就是在这些状态上面加以干预，下面重点看一下IDLE状态，它分三种：

Idle for read：在规定时间内没有数据可读

Idle for write：在规定时间内没有数据可写

Idle for both：在规定时间内没有数据可读和可写

这三种状态分别对应IdleStatus类的三个常量：READER_IDLE、WRITER_IDLE、BOTH_IDLE

前面session的用法中有如下设置：

acceptor.getSessionConfig().setIdleTime(IdleStatus.BOTH_IDLE, 10); 

acceptor的run方法中调用了notifyIdleSessions

每隔一秒一检查是否到达了设置的空闲时间

1. private static void notifyIdleSession0(IoSession session, long currentTime, long idleTime, IdleStatus status,
           long lastIoTime) {
       if ((idleTime > 0) && (lastIoTime != 0) && (currentTime - lastIoTime >= idleTime)) {
           session.getFilterChain().fireSessionIdle(status);
       }
   }  

如果当前时间减去上一次IDLE事件触发的时间大于用户设置的idleTime，则触发一次sessionIdle事件。

public void fireSessionIdle(IdleStatus status) {
    session.increaseIdleCount(status, System.currentTimeMillis());
    Entry head = this.head;
    callNextSessionIdle(head, session, status);
}  

increaseIdleCount这个方法会更新lastToTime的值为当前时间，紧接着穿透过滤器链（当然在过滤器的sessionIdle中可能会做一些操作）到达IoHandler的sessionIdle方法，如果需要在session空闲的时候做一些操作，就可以在这个方法里面做。