Mina 专题

未完待续》》》

目录：

一）同步、异步、阻塞、非阻塞

二）Java中的NIO

三）Mina 异步请求

四）Mina 同步请求

五）Mina 核心类及处理流程

六）Mina 线程模型

七）Mina 通用通讯框架（协议：ProtoBuf）

八）Mina 其他

 (注：部分内容整理来自网络资源！)

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一）同步、异步、阻塞、非阻塞

1）同步阻塞

2）同步非阻塞

3）异步阻塞

4）异步非阻塞

阻塞与非阻塞是一个相对的问题——谁阻塞了谁？是两个“事物”的交互问题。

同步与异步通俗的来说是指——完成一件事的过程是“从头到尾”还是“多线操作”。

大多数认为阻塞就同步，非阻塞就异步。但是上文提到的“同步非阻塞”怎么理解呢？——同步非阻塞中的“非阻塞”是指不阻塞应用线程，如果kernel没有准备好会返回应用线程一个状态，但是应用线程会不停的“主动”检查这个状态，一直等到返回ok状态，因此说他还是个“同步”的操作。

link：

http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-async/

http://blog.csdn.net/historyasamirror/article/details/5778378

 二）Java中的NIO

NIO主要关键点：

• buffer
• channel
• selector

三）Mina 异步请求

四）Mina 同步请求

例如Mina的NioSocketConnector建立连接的过程如下（同步）：

ConnectFuture connectF = connector.connect(new InetSocketAddress(ip,
				port));
connectF.awaitUninterruptibly();
session = connectF.getSession();

ConnectFuture调用awaitUninterruptibly方法后，将阻塞应用线程直到连接建立完成。此时将获得session对象。（如果不awaitUninterruptibly，从ConnectFuture中获取的session极有可能为null。）
因此这里的awaitUninterruptibly方法 将一个异步请求“活生生的”转变成一个同步请求。同理，write、read动作类似处理（同步）：

write

WriteFuture writeF = session.write(msg);
writeF.awaitUninterruptibly();
if (writeF.getException() != null) {
    //异常处理
} else if (writeF.isWritten()) {
    //准备读操作
}

read

ReadFuture readF = session.read();
readF.awaitUninterruptibly();
if (readF.getException() != null) {
    //异常处理
} else {
    //接收到消息，进行业务处理
}

具体参见实例：

http://www.cnblogs.com/huangfox/p/3461839.html

五）Mina 核心类及处理流程

从上图可以关键的类包括：

IoService,IoFilterChain,IoHandler,IoSession

1）IoService

IoService负责底层IO操作，他的好处主要在于隐藏底层IO操作，方便使用；基于事件机制将同步IO转化成异步IO。

最常用的接口是SocketAcceptor、SocketConnector，用做TCP协议通讯下的服务端和客户端。

2)IoFilterChain

IoFilterChain主要负责数据包的处理工作，包括编码、解码等功能。其主要思想是——与业务逻辑代码分离。当然IofilterChain也是处理流程的扩展点，包括为处理流程添加线程池。

3）IoHandler

IoHandler主要实现业务逻辑（调用业务逻辑接口）。

4）IoSession

IoSession是对底层连接的封装，一个IoSession对应一个底层的IO连接。
发送数据其实是个异步的过程。发送的操作首先会逆向穿过IoFilterChain，到达IoService。但IoService上并不会直接调用底层IO接口来将数据发送出去，而是会将该次调用封装成一个WriteRequest，放入session的writeRequestQueue中，最后由IoProcessor线程统一调度flush出去。所以发送操作并不会引起上层调用线程的阻塞。

处理流程

1）建立连接

开启一个SocketAcceptor（服务端），会创建一个acceptor线程，他负责监听指定端口上的connect事件（维护一个selector）。获取新建的连接后封装成IoSession交由IoProcessor线程处理。
SocketConnector（客户端）类似会创建一个connector线程。

这类acceptor、connector线程可以生动的理解为“前台线程”，负责“接待工作”（connector），有客户来访将其登记（标示成一个业务需求-IoSession）交由具体的业务员（IoProcessor）处理。

2）processor处理

Processor线程主要负责具体的IO操作、filterChain、IoHandler执行。Processor线程的数量默认为cpu数量+1，主要是为了充分利用多核的处理能力。Processor线程的数量可以根据实际情况进行配置。
多个IoSession会被分配到多个Processor线程中，可以理解为一个Processor线程“服务”一个或多个IoSession对象。值得一提的是，N个IoProcessor形成一个处理池（SimpleIoProcessorPoll），分配Processor的时候根据IoSession的id绝对值模N进行分配。

具体代码如下：

private IoProcessor<S> getProcessor(S session) {
        IoProcessor<S> processor = (IoProcessor<S>) session.getAttribute(PROCESSOR);

        if (processor == null) {
            if (disposed || disposing) {
                throw new IllegalStateException("A disposed processor cannot be accessed.");
            }
　　　　　　　//取模分配
            processor = pool[Math.abs((int) session.getId()) % pool.length];

            if (processor == null) {
                throw new IllegalStateException("A disposed processor cannot be accessed.");
            }
　　　　　　  //session保定具体的processor线程
            session.setAttributeIfAbsent(PROCESSOR, processor);
        }

        return processor;
    }

在默认情况下filterChain、IoHandler的操作都是有IoProcessor顺序执行（执行完一个再执行下一个），如果IoHandler中的业务处理比较耗时，那么Processor线程将阻塞，后续的请求将得不到处理。即同时处理的请求数最多只有N个（N为Processor线程数量）。在高并发的情况下这种模式有待改进。（六 Mina线程模型 中将解答该问题）

接着上面的类比，前台（acceptor、connector）接待客户（session）分配给业务员（IoProcessor）进行服务， 业务员对客户进行交流（IO操作、编码、解码等）并执行相应的业务服务（IoHandler）。同理业务员每次只能服务一个客户，其他客户只能等待（假设其他业务员都有自己的客户）。

六）Mina 线程模型

接上文，上文提到“若IoHandler中的业务处理比较耗时，将阻塞当前Processor线程”，那么可以通过添加线程池处理这个问题。
Mina提供了一个很好的扩展点，可以在FilterChain添加线程池，让“下面”的业务处理过程并行起来。如图：

第一种模式：Mina默认的模式，IoProcessor全程服务。（One by one）

第二种模式：在FilterChain中加入ThreadPoolFilter，此时的处理流程变为Processor线程读取完数据后，执行IoFilterChain的逻辑。当执行到Thread Pool Filter的时候，该Filter会将后续的处理流程封装到一个Runnable对象中，并交由Filter自身的线程池来执行，而Processor线程则能立即返回来处理下一个IO请求。这样如果后面的IoFilter或IoHandler中有阻塞操作，只会引起Filter线程池里的线程阻塞，而不会阻塞住Processor线程，从而提高了服务器的处理能力。Mina提供了Thread Pool Filter的一个实现：ExecutorFilter。（本段内容为转载）

第三种模式：在合适的环节添加多个线程池，这种适合于FilterChain、IoHandler过程中存在多个计算密集型的任务。一般不需要使用，加大了代码复杂程度。

接着上面的类比，如果公司业务发展很好，客户增多，那么一个业务员（Processor）将很难及时服务到众多客户。于是公司决定业务员只负责与客户交流，具体的业务操作交由专门的业务服务团队（ThreadPool）。大家意会一下即可！

七）Mina 通用通讯框架（协议：ProtoBuf）

八）Mina 其他