Apache MINA学习(三)
使用 ProtocolCodecFilter

ProtocolCodecFilter 用来在字节流和消息对象之间互相转换。当该过滤器接收到字节流的时候，需要首先判断消息的边界，然后把表示一条消息的字节提取出来，通过一定的逻辑转换成消息对象，再把消息对象往后传递，交给 I/O 处理器来执行业务逻辑。这个过程称为“解码”。与“解码”对应的是“编码”过程。在“编码”的时候，过滤器接收到的是消息对象，通过与“解码”相反的逻辑，把消息对象转换成字节，并反向传递，交给 I/O 服务来执行 I/O 操作。

在“编码”和“解码”中的一个重要问题是如何在字节流中判断消息的边界。通常来说，有三种办法解决这个问题：

使用固定长度的消息。这种方式实现起来比较简单，只需要每次读取特定数量的字节即可。
使用固定长度的消息头来指明消息主体的长度。比如每个消息开始的 4 个字节的值表示了后面紧跟的消息主体的长度。只需要首先读取该长度，再读取指定数量的字节即可。
使用分隔符。消息之间通过特定模式的分隔符来分隔。每次只要遇到该模式的字节，就表示到了一个消息的末尾。
具体到示例应用来说，客户端和服务器之间的通信协议比较复杂，有不同种类的消息。每种消息的格式都不相同，同类消息的内容也不尽相同。因此，使用固定长度的消息头来指明消息主体的长度就成了最好的选择。

示例应用中的每种消息主体由两部分组成，第一部分是固定长度的消息类别名称，第二部分是每种消息的主体内容。图 4 中给出了示例应用中一条完整的消息的结构。


图 4. 示例应用中消息的结构

AbstractTetrisCommand用来描述联机游戏示例应用中的消息。它是一个抽象类，是所有具体消息的基类。其具体实现如 清单 5 所示。


清单 5. 联机游戏示例应用中的消息 AbstractTetrisCommand
public abstract class AbstractTetrisCommand implements TetrisCommand { 
    public abstract String getName();

    public abstract byte[] bodyToBytes() throws Exception;

    public abstract void bodyFromBytes(byte[] bytes) throws Exception;

    public byte[] toBytes() throws Exception {
        byte[] body = bodyToBytes();
        int commandNameLength = Constants.COMMAND_NAME_LENGTH;
        int len = commandNameLength + body.length;
        byte[] bytes = new byte[len];
        String name = StringUtils.rightPad(getName(), commandNameLength,
            Constants.COMMAND_NAME_PAD_CHAR);
        name = name.substring(0, commandNameLength);
        System.arraycopy(name.getBytes(), 0, bytes, 0, commandNameLength);
        System.arraycopy(body, 0, bytes, commandNameLength, body.length);
        return bytes;
    }
}

如 清单 5 所示，AbstractTetrisCommand 中定义了 3 个抽象方法：getName、bodyToBytes 和 bodyFromBytes，分别用来获取消息的名称、把消息的主体转换成字节数组和从字节数组中构建消息。bodyToBytes对应于前面提到的“编码”过程，而 bodyFromBytes对应于“解码”过程。每种具体的消息都应该实现这 3 个方法。AbstractTetrisCommand 中的方法 toBytes 封装了把消息的主体转换成字节数组的逻辑，在字节数组中，首先是长度固定为 Constants.COMMAND_NAME_LENGTH的消息类别名称，紧接着是每种消息特定的主体内容，由 bodyToBytes 方法来生成。

在介绍完示例应用中的消息格式之后，下面将讨论具体的“编码”和“解码”过程。“编码”过程由编码器来完成，编码器需要实现 org.apache.mina.filter.codec.ProtocolEncoder 接口，一般来说继承自 org.apache.mina.filter.codec.ProtocolEncoderAdapter 并覆写所需的方法即可。清单 6 中给出了示例应用中消息编码器 CommandEncoder 的实现。


清单 6. 联机游戏示例应用中消息编码器 CommandEncoder
public class CommandEncoder extends ProtocolEncoderAdapter {

    public void encode(IoSession session, Object message,
        ProtocolEncoderOutput out) throws Exception {
        AbstractTetrisCommand command = (AbstractTetrisCommand) message;
        byte[] bytes = command.toBytes();
        IoBuffer buf = IoBuffer.allocate(bytes.length, false);
 
        buf.setAutoExpand(true);
        buf.putInt(bytes.length);
        buf.put(bytes);
 
        buf.flip();
        out.write(buf);
    }
}

在 清单 6 中，encode 方法封装了编码的逻辑。由于 AbstractTetrisCommand的 toBytes已经完成了到字节数组的转换，encode 方法直接使用即可。首先写入消息主体字节数组的长度，再是字节数组