apache MINA之心跳协议运用

时间：2014-07-11 23:20:55 阅读：341 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

摘要心跳协议，对基于CS模式的系统开发来说是一种比较常见与有效的连接检测方式，最近在用MINA框架，原本自己写了一个心跳协议实现，后来突然发现MINA本身带有这样一个心跳实现，感于对框架的小小崇拜，在实践的同时研究了一下！

MINA本身提供了一个过滤器类: org.apache.mina.filter.keepalive . KeepAliveFilter ,该过滤器用于在IO空闲的时候发送并且反馈心跳包(keep-alive request/response)。

说到KeepAliveFilter这个类有必要先说一说其构造函数，即实例化该类需要些什么，该类构造函数中参数有三个分别是：
（1）KeepAvlieMessageFactory: 该实例引用用于判断接受与发送的包是否是心跳包，以及心跳请求包的实现
（2）IdleStatus: 该过滤器所关注的空闲状态，默认认为读取空闲。即当读取通道空闲的时候发送心跳包
（3）KeepAliveRequestTimeoutHandler：心跳包请求后超时无反馈情况下的处理机制默认为CLOSE 即关闭连接

首先需要实现接口 KeepAliveMessageFactory 。该接口中的抽象方法有：

Modifier and Type	Method and Description
Object	getRequest(IoSession session) Returns a (new) keep-alive request message.
Object	getResponse(IoSession session, Object request) Returns a (new) response message for the specified keep-alive request.
boolean	isRequest(IoSession session, Object message) Returns true if and only if the specified message is a keep-alive request message.
boolean	isResponse(IoSession session, Object message) Returns true if and only if the specified message is a keep-alive response message;

一般来说心跳机制主要分为以下四类：
1， active 活跃型：当读取通道空闲的时候发送心跳请求，一旦该心跳请求被发送，那么需要在keepAliveRequestTimeout时间内接收到心跳反馈，否则 KeepAliveRequestTimeoutHandler将会被调用，当一个心跳请求包被接受到后，那么心跳反馈也会立即发出。
针对活跃型心跳机制： KeepAliveMessageFactory 类的实现方法中： getRequest ( IoSession session)与 getResponse ( IoSession session, Object request)必须返回非空。

2， semi-active 半活跃型：当读取通道空闲的时候发送心跳请求，然而并不在乎心跳反馈有没有，当一个心跳请求包被接收到后，那么心跳反馈也会立即发出。
针对半活跃型心跳机制： KeepAliveMessageFactory 类的实现方法中： getRequest ( IoSession session)与 getResponse ( IoSession session, Object request)必须返回非空。并且心跳包请求后超时无反馈的处理机制设置为KeepAliveRequestTimeoutHandler.NOOP（不做任何处理）, KeepAliveRequestTimeoutHandler.LOG(只输出警告信息不做其他处理)

3， passive 被动型：当前IO不希望主动发送心跳请求，但是当接受到一个心跳请求后，那么该心跳反馈也会立即发出。
针对被动型心跳机制： KeepAliveMessageFactory 类的实现方法中： getRequest ( IoSession session)必须反馈null 与 getResponse ( IoSession session, Object request)必须反馈non-null.

4， deaf speaker 聋子型：当前IO会主动发送心跳请求，但是不想发送任何心跳反馈。
针对聋子型心跳机制： KeepAliveMessageFactory 类的实现方法中： getRequest ( IoSession session)必须反馈non-null与 getResponse ( IoSession session, Object request)必须反馈null，将 KeepAliveRequestTimeoutHandler 设置为DEAF_SPEAKER.

5， sient-listener 持续监听型：既不想发送心跳请求也不想发送心跳反馈。
针对持续监听型心跳机制： KeepAliveMessageFactory 类的实现方法中： getRequest ( IoSession session)必须反馈null 与 getResponse ( IoSession session, Object request)必须反馈null.

心跳包请求超时后的处理机制：接口 KeepAliveRequestTimeoutHandler ,一般该处理主要是针对能够发送心跳请求的心跳机制。
1.CLOSE:关闭连接
2，LOG：输出警告信息
3，NOOP：不做任何处理
4，EXCEPTION：抛出异常
5，DEAF_SPEAKER:一个特殊的处理，停止当前过滤器对对心跳反馈监听，因此让过滤器丢失请求超时的侦测功能。（让其变成聋子）
6，keepAliveRequestTimeout(KeepAliveFilter filter, IoSession session); 自定义处理

下面对客户端与服务端和分别举个例子：
服务器：
以被动型心跳机制为例，服务器在接受到客户端连接以后被动接受心跳请求，当在规定时间内没有收到客户端心跳请求时将客户端连接关闭
主要代码如下：

KeepAliveMessageFactoryImpl kamfi = new KeepAliveMessageFactoryImpl();
实现方法： public boolean isRequest(IoSession session, Object message)：判断是否心跳请求包是的话返回true
public boolean isResponse(IoSession session, Object message)：由于被动型心跳机制，没有请求当然也就不关注反馈因此直接返回false
public Object getRequest(IoSession session)：被动型心跳机制无请求因此直接返回null
public Object getResponse(IoSession session, Object request) : 根据心跳请求request 反回一个心跳反馈消息 non-nul
说明： KeepAliveMessageFactoryImpl 为 KeepAliveMessageFactory的一个实现类，其中的实现方法满足被动型心跳机制。

KeepAliveFilter kaf = new KeepAliveFilter(kamfi, IdleStatus.BOTH_IDLE);
说明：实例化一个 KeepAliveFilter 过滤器，传入 KeepAliveMessageFactory引用，IdleStatus参数为 BOTH_IDLE,及表明如果当前连接的读写通道都空闲的时候在指定的时间间隔getRequestInterval后发送出发Idle事件。

kaf.setForwardEvent(true); //idle事件回发当session进入idle状态的时候依然调用handler中的idled方法
说明：尤其注意该句话，使用了 KeepAliveFilter之后，IoHandlerAdapter中的 sessionIdle方法默认是不会再被调用的！所以必须加入这句话 sessionIdle才会被调用

kaf.setRequestInterval(heartPeriod); //本服务器为被定型心跳即需要每10秒接受一个心跳请求否则该连接进入空闲状态并且发出idled方法回调
说明：设置心跳包请求时间间隔，其实对于被动型的心跳机制来说，设置心跳包请求间隔貌似是没有用的，因为它是不会发送心跳包的，但是它会触发 sessionIdle事件，我们利用该方法，可以来判断客户端是否在该时间间隔内没有发心跳包，一旦 sessionIdle方法被调用，则认为客户端丢失连接并将其踢出。因此其中参数 heartPeriod其实就是服务器对于客户端的IDLE监控时间。

//kaf.setRequestTimeout(5); //超时时间如果当前发出一个心跳请求后需要反馈若反馈超过此事件默认则关闭连接

acceptor.getFilterChain().addLast("heart", kaf);
说明：该过滤器加入到整个通信的过滤链中。

客户端：
客户端会定时发送心跳请求（注意定时时间必须小于，服务器端的IDLE监控时间）,同时需要监听心跳反馈，以此来判断是否与服务器丢失连接。对于服务器的心跳请求不给与反馈。
主要代码如下：

ClientKeepAliveFactoryImpl ckafi = new ClientKeepAliveFactoryImpl();
   实现方法： public boolean isRequest(IoSession session, Object message)：服务器不会给客户端发送请求包，因此不关注请求包，直接返回false
  public boolean isResponse(IoSession session, Object message)：客户端关注请求反馈，因此判断mesaage是否是反馈包
      public Object getRequest(IoSession session)：获取心跳请求包 non-null
public Object getResponse(IoSession session, Object request) : 服务器不会给客户端发送心跳请求，客户端当然也不用反馈该方法返回null
   说明： ClientKeepAliveFactoryImpl 为 KeepAliveMessageFactory的一个实现类。

KeepAliveFilter kaf = new KeepAliveFilter(ckafi, IdleStatus.READER_IDLE,KeepAliveRequestTimeoutHandler.CLOSE);
  说明：实例化一个 KeepAliveFilter 过滤器，传入 KeepAliveMessageFactory引用，IdleStatus参数为 READER_IDLE ,及表明如果当前连接的读通道空闲的时候在指定的时间间隔getRequestInterval后发送出心跳请求，以及发出Idle事件。 KeepAliveRequestTimeoutHandler设置为CLOS表明，当发出的心跳请求在规定时间内没有接受到反馈的时候则调用CLOSE方式关闭连接

kaf.setForwardEvent(true);
说明：继续调用 IoHandlerAdapter 中的 sessionIdle时间

kaf.setRequestInterval(HEART_INTERVAL);
   说明：设置当连接的读取通道空闲的时候，心跳包请求时间间隔

kaf.setRequestTimeout(HEART_TIMEOUT);
  说明：设置心跳包请求后等待反馈超时时间。超过该时间后则调用KeepAliveRequestTimeoutHandler.CLOSE

connector.getFilterChain().addLast("heart", kaf);

说明：该过滤器加入到整个通信的过滤链中。

转自：http://my.oschina.net/yjwxh/blog/174633

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