基于MINA 框架快速开发网络应用程序

说明：网络程序开发的主要工作在于网络I/O模型的实现、以及通信双方的应用协议定制，mina框架完成了第一部分工作，我们只需要精力放到协议的解析以及应用逻辑的处理上即可。

1．MINA 框架简介
MINA (Multipurpose Infrastructure for Network Applications)是用于开发高性能和高可用性的网络应用程序的基础框架。通过使用MINA 框架可以可以省下处理底层I/O和线程并发等复杂工作，开发人员能够把更多的精力投入到业务设计和开发当中。MINA 框架的应用比较广泛，应用的开源项目有Apache Directory、AsyncWeb、Apache Qpid、QuickFIX/J、Openfire、SubEthaSTMP、red5等。MINA 框架当前稳定版本是1.1.6，最新的2.0版本目前已经发布了M1版本。
MINA 框架的特点有：基于java NIO类库开发；采用非阻塞方式的异步传输；事件驱动；支持批量数据传输；支持TCP、UDP协议；控制反转的设计模式（支持Spring）；采用优雅的松耦合架构；可灵活的加载过滤器机制；单元测试更容易实现；可自定义线程的数量，以提高运行于多处理器上的性能；采用回调的方式完成调用，线程的使用更容易。

2．MINA 框架的常用类
类NioSocketAcceptor用于创建服务端监听；
类NioSocketConnector用于创建客户端连接；
类IoSession用来保存会话属性和发送消息；
类IoHandlerAdapter用于定义业务逻辑，常用的方法有：
方法 定义
sessionCreated() 当会话创建时被触发
sessionOpened() 当会话开始时被触发
sessionClosed() 当会话关闭时被触发
sessionIdle() 当会话空闲时被触发
exceptionCaught() 当接口中其他方法抛出异常未被捕获时触发此方法
messageRecieved() 当接收到消息后被触发
messageSent() 当发送消息后被触发

3．服务端应用开发示例
下面将以MINA2.0M1版本为基础，通过一个范例来演示一下如何使用MINA 框架进行开发。开发环境为jdk6.0，开发工具NetBeans6.0，所需jar包slf4j-api.jar、slf4j-jdk14.jar、MINA -core-2.0.0-M1.jar。
首先定义一个业务逻辑处理器TimeServerHandler，继承自IoHandlerAdapter，实现的功能有：当客户端创建会话时会显示客户端设备的IP和端口；当客户端输入quit时结束会话；客户端输入其它内容时则向客户端发送当前时间。代码如下：
public class TimeServerHandler extends IoHandlerAdapter
{
@Override
public void sessionCreated(IoSession session) {
//显示客户端的ip和端口
System.out.println(session.getRemoteAddress().toString());
}
@Override
public void messageReceived( IoSession session, Object message ) throws Exception
{
String str = message.toString();
if( str.trim().equalsIgnoreCase("quit") ) {
session.close();//结束会话
return;
}
Date date = new Date();
session.write( date.toString() );//返回当前时间的字符串
System.out.println("Message written...");
}
}
再定义一个类MinaTimeServer用来启动服务端：
public class MinaTimeServer
{
private static final int PORT = 9123;//定义监听端口
public static void main( String[] args ) throws IOException
{
IoAcceptor acceptor = new NioSocketAcceptor();
acceptor.getFilterChain().addLast( "logger", new LoggingFilter() );
acceptor.getFilterChain().addLast( "codec", new ProtocolCodecFilter( new TextLineCodecFactory( Charset.forName( "UTF-8" ))));//指定编码过滤器
acceptor.setHandler( new TimeServerHandler() );//指定业务逻辑处理器
acceptor.setDefaultLocalAddress( new InetSocketAddress(PORT) );//设置端口号
acceptor.bind();//启动监听
}
}

4．测试
首先运行MinaTimeServer，启动服务端，接着在命令行运行“telnet 127.0.0.1 9123”,来登录，这时会看到服务端输出如下：
2008-2-21 16:15:29 org.apache.MINA .filter.logging.LogLevel$4 log
/10.64.2.137:4140 IP和端口号
信息: CREATED
2008-2-21 16:15:29 org.apache.MINA .filter.logging.LogLevel$4 log
信息: OPENED 在客户端输入回车，在客户端可以看到服务端返回当前的时间：
Thu Feb 21 16:20:14 CST 2008
服务端输出：
2008-2-21 16:20:14 org.apache.MINA .filter.logging.LogLevel$4 log
信息: RECEIVED: HeapBuffer[pos=0 lim=2 cap=2048: 0D 0A] 接收收到回车符
Message written...
2008-2-21 16:20:14 org.apache.MINA .filter.logging.LogLevel$4 log
信息: SENT: HeapBuffer[pos=0 lim=29 cap=30: 54 68 75 20 46 65 62 20 32 31 20 31 36 3A 32 30...]
2008-2-21 16:20:14 org.apache.MINA .filter.logging.LogLevel$4 log
信息: SENT: HeapBuffer[pos=0 lim=0 cap=0: empty] 5．客户端开发示例
首先定义类TimeClientHandler来处理消息接收事件：
class TimeClientHandler extends IoHandlerAdapter{
public TimeClientHandler() {
}
@Override
public void messageReceived(IoSession session, Object message) throws Exception {
System.out.println(message);//显示接收到的消息
}
}
接着定义MinaTimeClient类用于连接服务端，并向服务端发送消息：
public class MinaTimeClient {
public static void main(String[] args) {
// 创建客户端连接器.
NioSocketConnector connector = new NioSocketConnector();
connector.getFilterChain().addLast( "logger", new LoggingFilter() );
connector.getFilterChain().addLast( "codec", new ProtocolCodecFilter( new TextLineCodecFactory( Charset.forName( "UTF-8" )))); //设置编码过滤器
connector.setConnectTimeout(30);
connector.setHandler(new TimeClientHandler());//设置事件处理器
ConnectFuture cf = connector.connect(
new InetSocketAddress("127.0.0.1", 9123));//建立连接
cf.awaitUninterruptibly();//等待连接创建完成
cf.getSession().write("hello");//发送消息
cf.getSession().write("quit");//发送消息
cf.getSession().getCloseFuture().awaitUninterruptibly();//等待连接断开
connector.dispose();
}
}
6．总结
通过上述示例可以了解到：使用MINA 框架来开发的网络应用程序代码结构更清晰；MINA 框架完成了底层的线程管理；MINA 内置的编码器可以满足大多数用户的需求，省去了开发人员消息编码解码的工作。具称使用MINA 开发服务器程序的性能已经逼近使用 C/C++ 语言开发的网络服务。因此，建议在网络应用程序开发过程中尝试使用MINA 框架来提高我们的开发效率和应用程序的执行效率。