基于MINA构建简单高性能的NIO应用(四)

2014-11-24 02:33:32 · 作者: · 浏览: 2
oggingFilter(日志功能)、BlacklistFilter(黑名单功能)、CompressionFilter(压缩功能)、SSLFilter(SSL支持),这些过滤器比较简单,通过阅读它们的源代码,能够更进一步理解过滤器的实现。笔者在这里要重点介绍两个过滤器,ProtocolCodecFilter和ExecutorFilter
ProtocolCodecFilter
网络传输的内容其实本质是一个二进制流,但是我们的业务功能不会,或者说不应该去直接操作二进制流。MINA默认向IoHandler传入的message是一个ByteBuffer,如果我们直接在IoHandler操作ByteBuffer,会导致大量协议分析的代码和实际的业务代码混杂在一起。最适合的做法,就是在IoFilter把ByteBuffer转换成String或者JavaBean,ProtocolCodecFilter正是这样的一个功能的过滤器。
使用ProtocolCodecFilter很简单,我们只要把ProtocolCodecFilter加入到FilterChain就可以了,但是我们需要提供一个ProtocolCodecFactory。其实ProtocolCodecFilter仅仅是实现了过滤器部分的功能,它会将最终的转换工作,交给从ProtocolCodecFactory获得的Encode和Decode。如果我们需要编写自己的ProtocolCodec,就应该从ProtocolCodecFactory入手。MINA内置了几个ProtocolCodecFactory,比较常用的就是ObjectSerializationCodecFactory和TextLineCodecFactory。
ObjectSerializationCodecFactory是Java Object序列化之后的内容直接跟ByteBuffer互相转化,比较适合两端都是Java的情况使用。TextLineCodecFactory就是String跟ByteBuffer的转化,说白了就是文本,例如你要实现一个SMTP服务器,或者POP服务器,就可以使用它。而笔者的实际使用,大多数情况都是使用
TextLineCodecFactory。
这里提及一下IoFilter的顺序问题,IoFilter是有加入顺序的,例如,先加入LoggingFilter再加入ProtocolCodecFilter,和先加入ProtocolCodecFilter再加入LoggingFilter的效果是不一样的,前者LoggingFilter写入日志的内容是ByteBuffer,而后者写入日志的是转换后具体的类,例如String。实际使用的时候,一定要处理好过滤器的顺序。
ExecutorFilter
另一个重要的过滤器就是ExecutorFilter。这里,我需要先说明一下MINA的线程工作模式,MINA默认是单线程处理所有客户端的消息,也就是说,即使你在一台8CPU的机器上面跑,可能也只用到一个CPU,另外,如果某次消息处理太耗时,就会导致其他消息等待,整体的吞吐量下降。很多朋友抱怨MINA的性能差,其实是因为他们没有加入ExecutorFilter的缘故。ExecutorFilter设计的很精巧,大家可以仔细阅读一下源代码,它会将同一个连接的消息合并起来按顺序调用,不会出现两个线程同时处理同一个连接的情况。

1.IoAcceptor acceptor = ...;
2.IoServiceConfig acceptorConfig = acceptor.getDefaultConfig();
3.acceptorConfig.setThreadModel(ThreadModel.MANUAL);

这里再次提及IoFitler的顺序问题,一般情况下,我们会将ExecutorFilter放在ProtocolCodecFilter之后,因为我们不需要多线程地执行ProtocolCodec操作,用单一线程来进行ProtocolCodec性能会比较高,而具体的业务逻辑可能还设计数据库操作,因此更适合放在不同的线程中运行。
优化指南
MINA默认配置的性能并不是很高的,部分原因是MINA目前还保留初期版本的架构,另外一个原因是因为JVM的发展。
1.IoAcceptor acceptor = new SocketAcceptor(Runtime.getRuntime().availableProcessors() + 1, Executors.newCachedThreadPool());
首先我们关闭默认的ThreadModel设置 ThreadModel是一个很简单的线程实现,用于IoService。但是它实在太弱,以至于在并发环境产生大量问题。在MINA 2.0中,ThreadModel直接被取消。你应该使用ExecutorFilter来实现线程。
1.acceptor.getDefaultConfig().getFilterChain().addLast("threadPool", new ExecutorFilter(Executors.newCachedThreadPool());

然后我们增加I/O处理线程
每一个Acceptor/Connector都使用一个线程来处理连接,然后把连接发送给I/O processor进行读写操作,我们只可以修改I/O processor使用的线程数,用以下代码设置 当然是要将ExecutorFilter加入,上文已经很详细地描述了 笔者在开发过程中,多次遇到OutOfMemoryError,经过研究之后才发现原因。MINA默认是使用direct memory实现ByteBuffer池的方案(以下简称direct buffer),通过JNI在内存开辟一段空间来使用,该方案在早期的MINA版本中是一个非常好的特性,那是因为MINA开发初期,JVM并没有现在的强大,带有池效果的direct buffer性能比较好。但是当我们使用-Xms -Xmx等指令增加JVM可使用的内存,那仅仅增加了堆的内存空间,而direct memory的空间并没有增加,导致MINA实际使用的时候经常出现OutOfMemoryError。如果你的确想使用direct memory,可以通过-XX:MaxDirectMemorySize选项来设置。不过笔者不建议这样做,因为最新的测试表明,在现代的JVM里面,direct memory比堆的表现更差。这里可能有读者会觉得奇怪,为什么不用池,而要用堆呢,而且还需要gc。那是因为现在的JVM gc能力已经很强了,而且在并发环境里面,pool的同步也是一个性能的问题。我们可以通过这样的代码进行设置 MINA 2.0已经默认把直接内存分配改成堆,为了提供最好的性能和稳定性。
1.ByteBuffer.setUseDirectBuffers(false);
2.ByteBuffer.setAllocator(new SimpleByteBufferAllocator());
最后一条优化技巧就是,把你的应用部署在Linux上,并且打开Java NIO使用Linux epoll的功能。可能你还没听过epoll,但是你应该听过Lighttpd