NIO框架入门(二)：服务端基于MINA2的UDP双向通信Demo演示 [附件下载]

JackJiang · 7 年前

前言

NIO框架的流行，使得开发大并发、高性能的互联网服务端成为可能。这其中最流行的无非就是MINA和Netty了，MINA目前的主要版本是MINA2、而Netty的主要版本是Netty3和Netty4（Netty5已经被取消开发了：详见此文）。

本文将演示的是一个基于MINA2的UDP服务端和一个标准UDP客户端（Java实现）双向通信的完整例子。

实际上，MINA2的官方代码里有完整的UDP通信Demo代码，但Demo里客户端是需要依赖MINA2的客户端库的，而如果简单地去掉MINA2的lib依赖，改为标准的Java UDP代码，则服务端和客户端的数据收发都会存在未知多余字节等。当然，本文已解决了这些问题，请继续往下阅读。

重要说明：限于篇幅原因，文中所列代码并非完整，完整代码（Eclipse工程）请从文末 “完整源码工程下载” 处下载所有代码！

《NIO框架入门》系列文章

有关MINA和Netty的入门文章很多，但多数都是复制、粘贴的未经证实的来路不明内容，对于初次接触的人来说，一个可以运行且编码规范的Demo，显然要比各种“详解”、“深入分析”之类的要来的直接和有意义。本系列入门文章正是基于此种考虑而写，虽无精深内容，但至少希望对初次接触MINA、Netty的人有所启发，起到抛砖引玉的作用。

本文是《NIO框架入门》系列文章中的第2篇，目录如下：

本文亮点

Demo中的代码源自作者的开源工程，有实用价值：
源码均修改自作者的即时通讯开源工程 MobileIMSDK，只是为了方便学习理解而作了简化，有一定的实用价值；
本例中客户端UDP实现无需第3方依赖：
通常MINA或Netty的例子里，客户端也都是用的MINA或Netty的客户端lib，本文将直接使用标准UDP代码（便于跨平台实现，比如iOS平台），不依赖于第3方包；
完整可执行源码、方便学习：
完整的Demo源码，适合新手直接运行，便于学习和研究。
生产环境下的进阶学习：
如果您觉得本Demo过于浅显，您可继续研究轻量级开源即时通讯框架MobileIMSDK，本文的Demo正是其极度简化版。

Demo的代码逻辑

言归正传，本文要演示的Demo包含两部分，Java UDP客户端和MINA2 UDP服务端，客户端将每隔3秒向服务端发送一条消息，而服务端在收到消息后马上回复一条消息给客户端。

也就是说，服务端和客户端都要实现消息的发送和接收，这也就实现了双向通信。如果有心的话，稍加改造，也就很容易实现一个简陋的聊天程序了。下节将将给出真正的实现代码。

补充一句，本文中的客户端代码跟系列文章中的上篇《NIO框架入门(一)：服务端基于Netty4的UDP双向通信Demo演示》，用的是相同的代码，如果您正在评估MIN2和Netty4的UDP服务端区别，可对照着上篇，进行详细对照和分析哦。

MINA2服务端准备工作

1第一步：下载MINA2

MINA2的官方网站是：http://mina.apache.org/，最新版本是 Mina 2.0.13，如下图：

NIO框架入门(二)：服务端基于MINA2的UDP双向通信Demo演示 [附件下载]_QQ20160617-0.png

补充说明：建议2进制和源码都下载下来，2进制制包中是编译好的jar包，源码包中包含了官方的Demo源代码，需要的时候可以对照着看看，对于最佳实践来说，有一定的参考价值。

2第二步：找到MINA2的核心库文件

一般情况下，只需要mina-core-2.0.13.jar包就行了，见下图：

NIO框架入门(二)：服务端基于MINA2的UDP双向通信Demo演示 [附件下载]_QQ20160620-0.png

补充说明：因为MINA2中使用了slf日框架，需要找到相应的lib才能最终运行，具体下一段再说明。

3第三步：建好MINA2的服务端Java工程，准备开撸

个人习惯用Eclipse，你如用NetBeans或InteliJ也没问题，具体建立过程不熟练的请自行百度吧，唯一注意的是把MINA2的lib包引用进来，我的见下图：

NIO框架入门(二)：服务端基于MINA2的UDP双向通信Demo演示 [附件下载]_QQ20160620-1.png

NIO框架入门(二)：服务端基于MINA2的UDP双向通信Demo演示 [附件下载]_QQ20160620-1.png

补充说明：MINA2中需要的slf日志框架的jar包，主要额外找到并导进来，不然不能最终运行哦。你也可以下载本Demo中的服务端源码，直接用就是了。

服务端代码实现

1服务端主类 EchoServer.java

public class EchoServer
{
        private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(EchoServer.class);
        
        public static void main(String[] args) throws Exception
        {
                // ** Acceptor设置
                NioDatagramAcceptor acceptor = new NioDatagramAcceptor();
                // 此行代码能让你的程序整体性能提升10倍
                acceptor.getFilterChain()
                        .addLast("threadPool", new ExecutorFilter(Executors.newCachedThreadPool())); 
                // 设置MINA2的IoHandler实现类
                acceptor.setHandler(new EchoSeverHandler());
                // 设置会话超时时间（单位：毫秒），不设置则默认是10秒，请按需设置
                acceptor.setSessionRecycler(new ExpiringSessionRecycler(15 * 1000));
                
                // ** UDP通信配置
                DatagramSessionConfig dcfg = acceptor.getSessionConfig();
                dcfg.setReuseAddress(true);
                // 设置输入缓冲区的大小，压力测试表明：调整到2048后性能反而降低
                dcfg.setReceiveBufferSize(1024);
                // 设置输出缓冲区的大小，压力测试表明：调整到2048后性能反而降低
                dcfg.setSendBufferSize(1024);
            
                // ** UDP服务端开始侦听
                acceptor.bind(new InetSocketAddress(9999));
            
                logger.info("[IMCORE]UDP服务器正在端口 9999 上监听中...");
        }
}

补充说明：MINA2的UDP服务端看起来比Netty4的要繁琐一些（有关Netty4的UDP服务端请见：http://www.52im.net/thread-367-1-1.html），实际上MINA2的代码风格更符合一般程序员的编码习惯，更好懂一些，而Netty4因历经多个大版本的进化，看起来非常简洁，但实现上并没有MINA2看起来那么直观。当然，仅是个人理解，不当之外请见谅。

2服务端Handler类 EchoSeverHandler.java

public class EchoSeverHandler extends IoHandlerAdapter
{
    private static Logger logger = LoggerFactory.getLogger(EchoSeverHandler.class);  
    public static final CharsetDecoder decoder = (Charset.forName("UTF-8")).newDecoder();
        
    /**
     * MINA的异常回调方法。
     * <p>
     * 本类中将在异常发生时，立即close当前会话。
     * 
     * @param session 发生异常的会话
     * @param cause 异常内容
     * @see IoSession#close(boolean)
     */
    @Override
    public void exceptionCaught(IoSession session, Throwable cause) throws Exception 
    {
        logger.error("[IMCORE]exceptionCaught捕获到错了，原因是："+cause.getMessage(), cause);
        session.close(true);
    }
        
    /**
     * MINA框架中收到客户端消息的回调方法。
     * <p>
     * 本类将在此方法中实现完整的即时通讯数据交互和处理策略。
     * <p>
     * 为了提升并发性能，本方法将运行在独立于MINA的IoProcessor之外的线程池中，
     * 详见 {@link ServerLauncher#initAcceptor()}中的MINA设置代码 。
     * 
     * @param session 收到消息对应的会话引用
     * @param message 收到的MINA的原始消息封装对象，本类中是 {@link IoBuffer}对象
     * @throws Exception 当有错误发生时将抛出异常
     */
    @Override
    public void messageReceived(IoSession session, Object message)throws Exception 
    {
            //*********************************************** 接收数据
            // 读取收到的数据
            IoBuffer buffer = (IoBuffer) message;
            String body = buffer.getString(decoder);
            // 注意：当客户使用不依赖于MINA库的情况下，以下官方推
            // 荐的读取方法会在数据首部出现几个字节的未知乱码
            // message.toString()
            logger.debug("【NOTE】>>>>>> 收到客户端的数据："+body); 
            
            //*********************************************** 回复数据
            String strToClient = "Hello，我是Server，我的时间戳是"+System.currentTimeMillis();
            byte[] res = strToClient.getBytes("UTF-8");
        // 组织IoBuffer数据包的方法：本方法才可以正确地让客户端UDP收到byte数组
            IoBuffer buf = IoBuffer.wrap(res);  
                
            // 向客户端写数据
            WriteFuture future = session.write(buf);  
            // 在100毫秒超时间内等待写完成
            future.awaitUninterruptibly(100);
            // The message has been written successfully
            if( future.isWritten() )
            {
                        // send sucess!
            }
            // The messsage couldn't be written out completely for some reason.
            // (e.g. Connection is closed)
            else
            {
                        logger.warn("[IMCORE]回复给客户端的数据发送失败！");
            }
    }
}

3重要说明

注意点1：服务端的EchoSeverHandler.java文件中，接收数据时取得文本内容的两行代码是解决无MINA2客户端依赖的关键，具体代码如下：

IoBuffer buffer = (IoBuffer) message;
String body = buffer.getString(decoder);

而官方的代码是直接：message.toString()，这会存在不能正确地解码标准Java UDP代码实现的客户端发过来的数据问题哦。

注意点2：服务端的EchoSeverHandler.java文件中，发送数据时的IoBuffer对象组织方法是解决无MINA2客户端依赖的客户端能正确接收MINA2服务端发过去的数据的关键，具体代码如下：

IoBuffer buf = IoBuffer.wrap(res);

而官方的Demo代码以及网上的各种实现更为复杂，但会导致客户端接收数据有多余字节，官方的会产生多余字节和乱码的代码如下：

IoBuffer buf = IoBuffer.allocate(res.length);  
buf.setAutoExpand(true);  
buf.putInt(res.length);
buf.put(res);  
buf.flip();
buf.shrink();

客户端代码实现

为了让客户端代码看起来更简洁，我把Socket管理代码提炼到 LocalUDPSocketProvider类、把UDP数据监听和接收提炼到了 LocalUDPDataReciever类（实际上这两个同名类是简化自MobileIMSDK工程哦）。

1客户端主类 EchoClient.java

public class EchoClient
{
        public static void main(String[] args) throws Exception
        {
                // 初始化本地UDP的Socket
                LocalUDPSocketProvider.getInstance().initSocket();
                // 启动本地UDP监听（接收数据用的）
                LocalUDPDataReciever.getInstance().startup();
                
                // 循环发送数据给服务端
                while(true)
                {
                        // 要发送的数据
                        String toServer = "Hi，我是客户端，我的时间戳"+System.currentTimeMillis();
                        byte[] soServerBytes = toServer.getBytes("UTF-8");
                        
                        // 开始发送
                        boolean ok = UDPUtils.send(soServerBytes, soServerBytes.length);
                        if(ok)
                                Log.d("EchoClient", "发往服务端的信息已送出.");
                        else
                                Log.e("EchoClient", "发往服务端的信息没有成功发出！！！");
                        
                        // 3000秒后进入下一次循环
                        Thread.sleep(3000);
                }
        }
}

补充说明：客户端代码没有使用任何依赖，纯Java UDP代码实现（如果是Andriod平台，代码也几乎不用改就能用），部分代码修改自开源即时通讯框架 MobileIMSDK（去掉了很多保证健壮性代码，现在看起来要简洁的多，便于初学者学习）。

2Socket操作类 LocalUDPSocketProvider.java

public class LocalUDPSocketProvider
{
        private static final String TAG = LocalUDPSocketProvider.class.getSimpleName();
        private static LocalUDPSocketProvider instance = null;
        private DatagramSocket localUDPSocket = null;

        public static LocalUDPSocketProvider getInstance()
        {
                if (instance == null)
                        instance = new LocalUDPSocketProvider();
                return instance;
        }
        
        public void initSocket()
        {
                try
                {
                        // UDP本地监听端口（如果为0将表示由系统分配，否则使用指定端口）
                        this.localUDPSocket = new DatagramSocket(ConfigEntity.localUDPPort);
                        // 调用connect之后，每次send时DatagramPacket就不需要设计目标主机的ip和port了
                        // * 注意：connect方法一定要在DatagramSocket.receive()方法之前调用，
                        // * 不然整send数据将会被错误地阻塞。这或许是官方API的bug，也或许是调
                        // * 用规范就应该这样，但没有找到官方明确的说明
                        this.localUDPSocket.connect(
                                        InetAddress.getByName(ConfigEntity.serverIP), ConfigEntity.serverUDPPort);
                        this.localUDPSocket.setReuseAddress(true);
                        Log.d(TAG, "new DatagramSocket()已成功完成.");
                }
                catch (Exception e)
                {
                        Log.w(TAG, "localUDPSocket创建时出错，原因是：" + e.getMessage(), e);
                }
        }

        public DatagramSocket getLocalUDPSocket()
        {
                return this.localUDPSocket;
        }
}

3数据接收类 LocalUDPDataReciever.java

public class LocalUDPDataReciever
{
        private static final String TAG = LocalUDPDataReciever.class.getSimpleName();
        private static LocalUDPDataReciever instance = null;
        private Thread thread = null;

        public static LocalUDPDataReciever getInstance()
        {
                if (instance == null)
                        instance = new LocalUDPDataReciever();
                return instance;
        }

        public void startup()
        {
                this.thread = new Thread(new Runnable()
                {
                        public void run()
                        {
                                try
                                {
                                        Log.d(LocalUDPDataReciever.TAG, "本地UDP端口侦听中，端口=" + ConfigEntity.localUDPPort + "...");

                                        //开始侦听
                                        LocalUDPDataReciever.this.udpListeningImpl();
                                }
                                catch (Exception eee)
                                {
                                        Log.w(LocalUDPDataReciever.TAG, "本地UDP监听停止了(socket被关闭了?)," + eee.getMessage(), eee);
                                }
                        }
                });
                this.thread.start();
        }

        private void udpListeningImpl() throws Exception
        {
                while (true)
                {
                        byte[] data = new byte[1024];
                        // 接收数据报的包
                        DatagramPacket packet = new DatagramPacket(data, data.length);

                        DatagramSocket localUDPSocket = LocalUDPSocketProvider.getInstance().getLocalUDPSocket();
                        if ((localUDPSocket == null) || (localUDPSocket.isClosed()))
                                continue;
                        
                        // 阻塞直到收到数据
                        localUDPSocket.receive(packet);
                        
                        // 解析服务端发过来的数据
                        String pFromServer = new String(packet.getData(), 0 , packet.getLength(), "UTF-8");
                        Log.w(LocalUDPDataReciever.TAG, "【NOTE】>>>>>> 收到服务端的消息："+pFromServer);
                }
        }
}

Demo执行效果

客户端运行结果：
NIO框架入门(二)：服务端基于MINA2的UDP双向通信Demo演示 [附件下载]_QQ20160620-3.png

服务端运行结果：
NIO框架入门(二)：服务端基于MINA2的UDP双向通信Demo演示 [附件下载]_QQ20160620-2.png

补充说明：服务端的运行结果中，控制台下每次多出的4行log输出，实际上是MINA2内部代码的debug信息，目前除非关闭整个log的输出，不然它一定会出现，希望你在运行代码时看到这莫名其妙的4行log内容，不要感到奇怪哦，这4行log大致内容如下所示：

[DEBUG] - [13:26:36.393]Event MESSAGE_RECEIVED has been fired for session 1 | (IoFilterEvent^fire:117)
[DEBUG] - [13:26:36.393]Firing a MESSAGE_SENT event for session 1 | (IoFilterEvent^fire:68)
[DEBUG] - [13:26:36.393]Event MESSAGE_SENT has been fired for session 1 | (IoFilterEvent^fire:117)
[DEBUG] - [13:26:39.393]Firing a MESSAGE_RECEIVED event for session 1 | (IoFilterEvent^fire:68)

结语

客户端代码就是标准的Java UDP代码（无MINA2的客户端依赖），看起来跟其它例子不一样的原因只是我把它提炼了一下，没本质区别。同样的代码改改也可以很好的用在Android端。实际上，上面的客户端代码就是从开源 MobileIMSDK 的Java端扒出来的，有兴趣的也可以看看它的Android端、Server端、iOS端，简化一下可以用作你自已的各种用途。

如果你阅读过本系列的上一篇《NIO框架入门(一)：服务端基于Netty4的UDP双向通信Demo演示》，应该能明显地感觉的出来MINA2的UDP服务端API接口使用要是Netty4的繁琐，而且MINA2还存在独立客户端（非依赖于MINA2客户端）实现时的多余字节和乱码问题。但个人认为MINA2的代码风格更符合一般程序员的编码习惯，更好懂一些，而Netty4因历经多个大版本的进化，虽起来非常简洁，但实现并不是那么直观。当然，至于MINA还是Netty，请客观一评估和使用，因为二者并无本质区别。

完整源码工程下载

客户端_echo_client_udp.rar (16.08 KB , 下载次数: 215 , 售价: 2 金币)

服务端_mina2_echo_server_udp.rar (1019.96 KB , 下载次数: 352 , 售价: 2 金币)

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附录2：全站即时通讯技术资料分类

2 楼: dream_it_life · 7 年前

图文并茂，很好很好！

3 楼: 你好二哥 · 7 年前

写的很不错，楼主幸苦了

4 楼: 蜘蛛虾 · 7 年前

5 楼: mo_mean · 7 年前

收藏，收藏

6 楼: 279150469 · 7 年前

mark,不错

7 楼: dusuijiang · 7 年前

感谢分享，学习了。

8 楼: a28520867 · 7 年前

学习了，谢谢分享

9 楼: zjg2017 · 7 年前

学习学习

10 楼: zjg2017 · 7 年前

看看看看这

11 楼: zjg2017 · 7 年前

金币不够

12 楼: ssnh · 6 年前

非常感谢，可以学习一下

13 楼: ab503044120 · 6 年前

学习一下哈哈哈

14 楼: sdasdas · 6 年前

非常nice

15 楼: lanjch · 6 年前

不错很厉害涨知识了

16 楼: tonben · 6 年前

为什么我有2金币也不能购买？

17 楼: JackJiang · 6 年前

引用：tonben 发表于 2018-02-05 13:02
为什么我有2金币也不能购买？

再点一次试试

18 楼: kinson666 · 4 年前

支持以西

19 楼: wx_kgMmXiCO · 3 年前

学习学习

20 楼: 嘟嘟嘟哒 · 3 年前

厉害，棒

本文目录

前言

《NIO框架入门》系列文章

本文亮点

Demo的代码逻辑

MINA2服务端准备工作

1第一步：下载MINA2

2第二步：找到MINA2的核心库文件

3第三步：建好MINA2的服务端Java工程，准备开撸

服务端代码实现

1服务端主类 EchoServer.java

2服务端Handler类 EchoSeverHandler.java

3重要说明

客户端代码实现

1客户端主类 EchoClient.java

2Socket操作类 LocalUDPSocketProvider.java

3数据接收类 LocalUDPDataReciever.java

Demo执行效果

结语

更多学习资源

完整源码工程下载

附录1：全站精品资源下载

附录2：全站即时通讯技术资料分类

本帖已收录至以下技术专辑

MobileIMSDK (v4.0精编版)

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本文目录

前言

《NIO框架入门》系列文章

本文亮点

Demo的代码逻辑

MINA2服务端准备工作

1第一步：下载MINA2

2第二步：找到MINA2的核心库文件

3第三步：建好MINA2的服务端Java工程，准备开撸

服务端代码实现

1服务端主类 EchoServer.java

2服务端Handler类 EchoSeverHandler.java

3重要说明

客户端代码实现

1客户端主类 EchoClient.java

2Socket操作类 LocalUDPSocketProvider.java

3数据接收类 LocalUDPDataReciever.java

Demo执行效果

结语

更多学习资源

完整源码工程下载

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附录2：全站即时通讯技术资料分类

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