IoService接口研究

IoService是一个接口，有两种实现：IoAcceptor和IoConnector；其中IoAcceptor是针对Server端的实现，IoConnector是针对Client端的实现；IoService的职责包括：

1、监听器管理

2、IoHandler

3、IoSession管理

4、FilterChain管理

5、Statistics管理

 

IoAcceptor

主要用于创建新的连接。MINA提供了多种实现，所以几乎不需要我们自己再去实现：

NioSocketAcceptor：无阻塞的Socket 传输Acceptor，针对TCP

NioDatagramAcceptor : 无阻塞的Socket 传输Acceptor，针对UDP

AprSocketAcceptor : 阻塞的Socket 传输Acceptor,基于 APR

VmPipeSocketAcceptor : the in-VM Acceptor

 

IoConnector

针对Client端的Socket连接，有多种实现：

NioSocketConnector : 无阻塞的Socket 传输Connector，针对TCP
NioDatagramConnector : 无阻塞的Socket 传输Connector，针对UDP
AprSocketConnector : 阻塞的Socket 传输Connector,基于 APR 

ProxyConnector : 一个支持代理服务的 Connector ，通过截取连接的请求，并将终端指向代理设置的地址。

SerialConnector : 针对串口传输的Connector

VmPipeConnector : the in-VM * Connector*

 

Session

任何时候只要有新的连接到来，都会生成一个Session对象，并且一致保存在内存中，只到连接断开；

Session有一系列状态，如下：

Connected : session被创建，并有效
Idle : session至少在一个空闲周期（见配置）内没有处理过任何请求
Idle for read : 在一个空闲周期内没有做实际的读操作

Idle for write : 在一个空闲周期内没有做实际的写操作

Idle for both : 在一个空闲周期内没有做实际的读和写操作
Closing :session正在被关闭

Closed : session已经被关闭

 

IoBuffer

IoBuffer是MINA内部使用的一个byte buffer，MINA并没有直接使用NIO 的ByteBuffer。不过IoBuffer 是对 ByteBuffer 的一个封装。IoBuffer 中的很多方法都是对 ByteBuffer 的直接继承。只是对 ByteBuffer 添加了一些扩展了更加实用的方法。

基本用法

由于IoBuffer是对Nio的ByteBuffer 的封装，所以基本概念还是相同的，下面简单介绍一下：

1、capacity：该属性描述这个缓冲区最多能缓冲多少个元素，也是Buffer最大存储元素数，这个值是在创建Buffer的时候指定的，且不能修改。

2、Limit：在从Buffer中向Channel中写数据时，limit变量指示了还剩多少数据可以读取，在从Channel中读取数据到Buffer中时，limit变量指示了还剩多少空间可供存放数据。position正常情况下小于或者等于limit。

3、Position：Buffer实际上也就是个array。当你从Channel中读数据时，你把从 Channel中读出来的数据放进底层array，position变量用来跟踪截止目前为止已经写了多少数据。更精确的讲，它指示如果下次写 Buffer时数据应该进入array的哪个位置。因此如果已经从Channel中读出了3个字节，Buffer的position会被置为3，指向 array中第四个位置。

4、Mark：一个可以记忆的Position位置的值，在调用reset()方法时会将缓冲区的Position重置为该索引，并非总是需要定义 Mark，但是在定义Mark时，不能将其定义为负数，并且不能让它大于Position，如果定义了Mark，则在该Position或Limit调整 为小于该Mark值时，该Mark将被丢弃。

下面通过一个例子来说明：

i、初始状态下：

此时position为0，limit和capacity都被设为9；

 

ii、从Channel中读入4个字节数据到Buffer，这时position指向4（第5个）：

 

iii、在做写操作之前，我们必须调用一次flip()方法，这个方法做了两件重要的事情：
1. 将limit设置到当前的position处。
2. 设置position为0。

 

iiii、执行写操作后;

iv、执行clear后，position设为0，limit设为capition，mark则丢弃；

 

 

因为IoBuffer是一个抽象类，不能直接实例化，所有使用的时候需要调用allocate方法来进行内存分配；

allocate有两种定义：

   1: // Allocates a new buffer with a specific size, defining its type (direct or heap)

   2: public static IoBuffer allocate(int capacity, boolean direct)

   3:  

   4: // Allocates a new buffer with a specific size

   5: public static IoBuffer allocate(int capacity)

这里：

capacity：buffer的大小；

direct：如果为true，则得到direct buffer，如果为false，则得到heap buffer

direct buffer和heap buffer的区别分析：

Direct Buffer不是分配在堆上的，它不被GC直接管理（但Direct Buffer的JAVA对象是归GC管理的，只要GC回收了它的JAVA对象，操作系统才会释放Direct Buffer所申请的空间），它似乎给人感觉是“内核缓冲区（buffer in kernel）”。Heap Buffer则是分配在堆上的，或者我们可以简单理解为Heap Buffer就是byte[]数组的一种封装形式。当我们把一个Heap Buffer写入Channel的时候，实际上底层实现会先构建一个临时的Direct Buffer，然后把Heap Buffer的内容复制到这个临时的Direct Buffer上，再把这个Direct Buffer写出去。因此把一个Direct Buffer写入一个Channel的速度要比把一个Heap Buffer写入一个Channel的速度要快。但是Direct Buffer创建和销毁的代价很高，所以要用在尽可能重用的地方。

public static IoBuffer allocate(int capacity)的用法：

   1: // 设置Allocates分配的默认类型，这里设为heap buffer.

   2:  IoBuffer.setUseDirectBuffer(false);

   3:  // 返回一个新的heap buffer.

   4:  IoBuffer buf = IoBuffer.allocate(1024);

 

IoBuffer允许生成一个自动扩展的buffer（这也是没有选择使用NIO的ByteBuffer的原因之一）；通过设置AutoExpand属性即可：

   1: IoBuffer buffer = IoBuffer.allocate(8);

   2: buffer.setAutoExpand(true);

   3:  

   4: buffer.putString("12345678", encoder);

   5:        

   6: // Add more to this buffer

   7: buffer.put((byte)10);