原文:http://blog.csdn.net/yoara/article/details/37597141

总有那么一群人,他们默默无闻的工作在自己的岗位上,你永远都接触不到他们,可是离了他们完整的做好一件事。譬如只注意在荧光屏上的明星,却不知道谁给他们打得灯光、谁给他们踩得位、谁给他们化妆端茶送水等等。IoFilter也是这群人中的一员,每个session的请求和事件离不了他们,IoFilter在IoService和IoHandler之间提供了各个层面的切面支持,让其他两个组件安心做自己的事而不用关注其他细节。软件工程的魅力也在于此——解耦。

1.IoFilter的一家子

IoFilter家族的类图结构非常简单明快,mina非常贴心的为广大使用者提供了丰富的Filter实现子类,很多标准服务我们都不需要自己实现。

图5.1 IoFilter类图 我们先简单介绍一下这个家族成员和他们各自的作用吧:
| Filter | class | Description |
| —————————- | —————————————- | —————————————- |
| Blacklist | BlacklistFilter | 黑名单过滤器 |
| BufferedWrite | BufferedWriteFilter | 发送缓存过滤器,缓存发送的消息,避免短小消息频繁发送 |
| Compression | CompressionFilter | 数据压缩过滤器 |
| ConnectionThrottle | ConnectionThrottleFilter | 连接控制过滤器,对同一IP地址频繁的创建连接的时间间隔进行控制 |
| ErrorGenerating | ErrorGeneratingFilter | 花数据过滤器,增加、修改、移除接受的数据包内容,可作为加密的方式 |
| Executor | ExecutorFilter | 处理线程池过滤器,让每个请求或者事件都通过线程池去执行 |
| FileRegionWrite | FileRegionWriteFilter | 文件转换过滤器,通常应该由IoProcess做这件事,但若需要压缩或者修改时,可通过过滤器链之间的配合来实现 |
| KeepAlive | KeepAliveFilter | 心跳包过滤器,在idle状态时发送心跳包,并能对超时进行处理 |
| Logging | LoggingFilter | 日志记录过滤器,最常用之一 |
| MDC Injection | MdcInjectionFilter | 日志信息注入过滤器,MDC(Mapped Diagnostic Context有译作线程映射表)是日志框架维护的一组信息键值对,可向日志输出信息中插入一些想要显示的内容。 |
| Noop | NoopFilter | 用作内部测试的filter,什么也没做 |
| Profiler | ProfilerTimerFilter | 时间分析过滤器,记录各种事件消耗的时间 |
| ProtocolCodec | ProtocolCodecFilter | 编解码过滤器,最常用之二 |
| Proxy | ProxyFilter | 是IoConnector在连接握手时自动加入的过滤器,握手成功后就透明了 |
| Reference counting | ReferenceCountingFilter | 引用数过滤器,能记录该过滤器被加入或移除过滤器链的次数,真实使用是继承他。 |
| RequestResponse | RequestResponseFilter | 继承WriteRequest |
| SessionAttributeInitializing | SessionAttributeInitializingFilter | 初始化过滤器 |
| StreamWrite | StreamWriteFilter | InputStream直接转换成IoBuffer的过滤器 |
| SslFilter | SslFilter | TCP/IP层面的SSl加解密过滤器 |
| WriteRequest | WriteRequestFilter | 简化IoFilter IoEventType.WRITE事件的实现的抽象过滤器 |

还有两个FIlter是mina自带并且不为用户管理的,当生成过滤器链自动注入:

  • HeadFilter(当发生write操作时,将写buffer加入到session.scheduledWriteMessages队列,并执行发送调用IoProcessor执行write()操作),位于过滤器链头。
  • TailFilter(当所有过滤器都处理完后,他将调用IoHandler的对应方法)。位于过滤器链尾。

2.IoFilter执行顺序

搞清楚了

图5.2 过滤器调用顺序图

在事件端,我们以messageSent事件被执行的代码来详解下过程;在操作端我们的例子是session.write。

2.1 messageSent顺序调用过滤器链

当IoProcessor的remove(session)方法被调用时,该session将被添加进Processor内部的removingSessions的ConcurrentLinkedQueue等待被移除。
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public final void remove(S session) {  
scheduleRemove(session);
startupProcessor();
}

private void scheduleRemove(S session) {
removingSessions.add(session);
}

当IoProcessor工作线程执行一个循环,调用removeSessions()方法,状态为SessionState.OPENED的session将被移除,移除的代码中就包括刷新消息队列,其中代码如下,从而引发一次过滤器链的调用。

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if (message instanceof IoBuffer) {  
IoBuffer buf = (IoBuffer) message;
if (buf.hasRemaining()) {
buf.reset();
failedRequests.add(req);
} else {
IoFilterChain filterChain = session.getFilterChain();
filterChain.fireMessageSent(req);
}
} else {
failedRequests.add(req);
}

最终调用的是TailFilter,他的代码如下:

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private static class TailFilter extends IoFilterAdapter {  

public void sessionCreated(NextFilter nextFilter, IoSession session) throws Exception {
session.getHandler().sessionCreated(session);
}

public void sessionOpened(NextFilter nextFilter, IoSession session) throws Exception {
session.getHandler().sessionOpened(session);
}

public void sessionClosed(NextFilter nextFilter, IoSession session) throws Exception {
AbstractIoSession s = (AbstractIoSession) session;
try {
s.getHandler().sessionClosed(session);
} finally {
try {
s.getWriteRequestQueue().dispose(session);
} finally {
try {
s.getAttributeMap().dispose(session);
} finally {
try {
// Remove all filters.
session.getFilterChain().clear();
} finally {
if (s.getConfig().isUseReadOperation()) {
s.offerClosedReadFuture();
}
}
}
}
}
}

public void sessionIdle(NextFilter nextFilter, IoSession session, IdleStatus status) throws Exception {
session.getHandler().sessionIdle(session, status);
}

public void exceptionCaught(NextFilter nextFilter, IoSession session, Throwable cause) throws Exception {
AbstractIoSession s = (AbstractIoSession) session;
try {
s.getHandler().exceptionCaught(s, cause);
} finally {
if (s.getConfig().isUseReadOperation()) {
s.offerFailedReadFuture(cause);
}
}
}

public void messageReceived(NextFilter nextFilter, IoSession session, Object message) throws Exception {
session.getHandler().messageReceived(s, message);
}

public void messageSent(NextFilter nextFilter, IoSession session, WriteRequest writeRequest) throws Exception {
session.getHandler().messageSent(session, writeRequest.getMessage());
}

public void filterWrite(NextFilter nextFilter, IoSession session, WriteRequest writeRequest) throws Exception {
nextFilter.filterWrite(session, writeRequest);
}

public void filterClose(NextFilter nextFilter, IoSession session) throws Exception {
nextFilter.filterClose(session);
}
}

2.2 session.write逆序调用过滤器链

在Handler中持有session的对象,调用session.write(date.toString());,session会调用具体方法:

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AbstractIoSession.write(Object message) {  
...
IoFilterChain filterChain = getFilterChain();
filterChain.fireFilterWrite(writeRequest);
...
}
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DefaultIoFilterChain.fireFilterWrite(WriteRequest writeRequest) {  
Entry tail = this.tail;
callPreviousFilterWrite(tail, session, writeRequest);
}

触发逆序的过滤器链,最终到HeadFilter中:

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...其他Filter  
HeadFilter.filterWrite(NextFilter nextFilter, IoSession session, WriteRequest writeRequest) throws Exception {
AbstractIoSession s = (AbstractIoSession) session;
...
WriteRequestQueue writeRequestQueue = s.getWriteRequestQueue();

if (!s.isWriteSuspended()) {
if (writeRequestQueue.size() == 0) {
// We can write directly the message
s.getProcessor().write(s, writeRequest);
} else {
s.getWriteRequestQueue().offer(s, writeRequest);
s.getProcessor().flush(s);
}
} else {
s.getWriteRequestQueue().offer(s, writeRequest);
}
}

3.IoHandler API

Handler虽然是直面用户的对象,但由上述可知,他其实只是整个操作链上最后的一环,也是最简单的一环,给出IoHander的API清单
  • sessionCreated(IoSession):session创建时调用
  • sessionOpened(IoSession):session打开时调用,实际上是在sessionCreated后立即执行
  • sessionClosed(IoSession):session关闭时调用
  • sessionIdle(IoSession, IdleStatus):session空闲时调用
  • exceptionCaught(IoSession, Throwable):异常时调用
  • messageReceived(IoSession, Object):接收到新的request时调用
  • messageSent(IoSession, Object):发送在消息队列中未完成的消息时调用

4. IoFilter API

和Handler有一部分一致:

  • init() filter初始化方法,在下面4个on方法调用之前必须先被调用。
  • destroy() 该方法被ReferenceCountingFilter引用到,如果不继承ReferenceCountingFilter,不需实现该方法。
  • onPreAdd(IoFilterChain, String, NextFilter) 过滤器被添加之前调用。
  • onPostAdd(IoFilterChain, String, NextFilter) 过滤器被添加之后调用。
  • onPreRemove(IoFilterChain, String, NextFilter) 过滤器被移除之前调用。
  • onPostRemove(IoFilterChain, String, NextFilter) 过滤器被移除之后调用。
  • sessionCreated(NextFilter, IoSession)
  • sessionOpened(NextFilter, IoSession)
  • sessionClosed(NextFilter, IoSession)
  • sessionIdle(NextFilter, IoSession, IdleStatus)
  • exceptionCaught(NextFilter, IoSession, Throwable)
  • messageReceived(NextFilter, IoSession, Object)
  • messageSent(NextFilter, IoSession, WriteRequest)
  • filterClose(NextFilter, IoSession) session.close()方法中调用。
  • filterWrite(NextFilter, IoSession, WriteRequest) session.write()方法中调用。

5. IoListener

上面用了比较多的篇幅介绍了IoFilter,现在我们也该讲讲二号后台人物——IoListerner。在mina中主要有两类,一个是IoServiceListener,另一个就是IoFutureListener。

5.1 IoServiceListener

IoServiceListener负责Service的各个生命周期节点事件通知。我们曾在学习笔记三中提到过IoServiceListenerSupport,此类对象是该service所有IoServiceListener对象的持有类并管理着监听器的回调入口,同时还管理着当前Service的所有session。当时没有详细的介绍,现在我们重点说说这个类在做嫁衣方面的独到之处。     IoServiceListenerSupport是在AbstractIoService的构造函数中被生成的,也就是说,恭喜,无论你是Acceptor还是Connector,你都拥有这个强大的助手了。为了支持监听器的功能,可爱的祖父AbstractIoService还贴心的为我们实现好了addListener(IoServiceListener listener)和removeListener(IoServiceListener listener)方法。     我们先看看的API吧:
  • serviceActivated(IoService) 当service生效时被调用。当新的service被bind时或第一个session生成时,IoServiceListenerSupport.fireServiceActivated被调用同时调用此方法。

  • serviceIdle(IoService, IdleStatus) 当service空闲时被调用,不过此方法没有在mina中真正使用。

  • serviceDeactivated(IoService) 当service失效时被调用。当service被unbind或最后个session注销时,IoServiceListenerSupport.fireServiceDeactivated被调用同时调用此方法。

  • sessionCreated(IoSession) 当新的session生成时被调用。IoServiceListenerSupport.fireSessionCreated

  • sessionDestroyed(IoSession) 当session被注销时调用。IoServiceListenerSupport.fireSessionDestroyed

如此一看,还是很简单清晰的,监听器可以在任意时刻被添加或移除。我们的使用方法也很简单:

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IoServiceListener listener = new IoServiceListener() {  
public void sessionDestroyed(IoSession session) throws Exception {
}
public void sessionCreated(IoSession session) throws Exception {
}
public void serviceIdle(IoService service, IdleStatus idleStatus)
throws Exception {
}
public void serviceDeactivated(IoService service) throws Exception {
}
public void serviceActivated(IoService service) throws Exception {
}
};
acceptor.addListener(listener);
acceptor.removeListener(listener);

5.1 IoFutureListener

还有一种Listener就是IoFutureListener,他在学习笔记四种也出现过,确实也比较简单,能在IoFuture任务完成后被调用,唯一的API:

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public interface IoFutureListener<F extends IoFuture> extends EventListener {    
void operationComplete(F future);
}

因为大部分的future都被mina集成在框架里,所以future的listener支持一项特性:若任务已经执行完后添加的listener将被立刻执行。我们先看看future是怎么实现该功能的。

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public IoFuture addListener(IoFutureListener<?> listener) {  
if (listener == null) {
throw new IllegalArgumentException("listener");
}

boolean notifyNow = false;
synchronized (lock) {
if (ready) {
notifyNow = true;
} else {
if (firstListener == null) {
firstListener = listener;
} else {
if (otherListeners == null) {
otherListeners = new ArrayList<IoFutureListener<?>>(1);
}
otherListeners.add(listener);
}
}
}
是这里了!如果ready完成了,则马上执行
if (notifyNow) {
notifyListener(listener);
}
return this;
}

那不用说就知道啦,在notiffyListener中将会回调监听器的方法。

6. 结语

mina框架核心部件基本上都讲的差不多了,看看如果有需要补余的,留在下一章节。

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