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 · 2 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：

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：

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：

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：

服务端运行结果：

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: 165 , 售价: 2 金币)

2 楼: dream_it_life · 2 年前

图文并茂，很好很好！

3 楼: 你好二哥 · 2 年前

写的很不错，楼主幸苦了

4 楼: 蜘蛛虾 · 2 年前

5 楼: mo_mean · 2 年前

收藏，收藏

6 楼: 279150469 · 2 年前

mark,不错

7 楼: dusuijiang · 1 年前

感谢分享，学习了。

8 楼: a28520867 · 1 年前

学习了，谢谢分享

9 楼: zjg2017 · 1 年前

学习学习

10 楼: zjg2017 · 1 年前

看看看看这

11 楼: zjg2017 · 1 年前

金币不够

12 楼: ssnh · 12 个月前

非常感谢，可以学习一下

13 楼: ab503044120 · 12 个月前

学习一下哈哈哈

14 楼: sdasdas · 7 个月前

非常nice

15 楼: lanjch · 7 个月前

不错很厉害涨知识了

16 楼: tonben · 6 个月前

为什么我有2金币也不能购买？

17 楼: JackJiang · 6 个月前

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

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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

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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

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3第三步：建好MINA2的服务端Java工程，准备开撸

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