用Java的New IO开拓网络协议
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最近用Java的New IO开拓了一套简朴的网络协议，在这里我把开拓中的一些心得整理一下，总结出一套简朴的可以重用的网络协议开拓框架，但愿可以或许给初学者一点辅佐。
网络协议根基的通讯单元是一个一个的动静包。在用socket传输这些包的时，首先要办理的一个问题是如何办理包与包之间的界线问题。socket传输的是流，一个send中发出的动静，在对方不必然在一个recv中收到，大概要多次recv，可能一个recv收到多个send中放出的包。所以必需由应用层协议本身来办理包的定界问题。凡是有两种要领，一种是每个包以一个非凡的字符可能字符串来竣事，如http协议就是以两个’\n’作为一个动静的竣事标志；另一种要领就是，所有的动静都有一个牢靠长度的动静头，在动静头中指出这条动静的长度。我们的协议是回收第二种要领，这也是大部门协议回收的要领。本文提出的框架也是办理这种协议方法的。
Java的New IO是在J2SE1.4引入的，主要引入了Buffer这样的观念，发送接管数据都是在Buffer长举办，而对付初学者，Buffer的操纵是较量巨大的，容易堕落。所以在这个框架中尽大概的把对付Buffer的操纵封装起来。
框架主要有MessageHeader, Message, MessageFactory三个接口，两个类MessageChannel, BufferUtil，以及一个异常类MessageFormatException组成。下面说明这几个接口和类的成果。
1. MessageHeader接口
在这样一套网络协议中，老是有一个牢靠长度的动静头，差异的协议有差异的动静头，可是险些所有的动静头都界说了本动静的长度和本动静的范例。范例用于识别差异的动静包。范例沟通的包，名目都是一样的，可以用同一个Java的class来表达。范例差异的包，名目大概沟通也大概差异，依赖于协议。接口界说如下：
public interface MessageHeader {
/**
* 返回动静范例
*/
int getMessageType();
/**
* 返回动静长度
*/
int getMessageLength();
/**
* 从Buffer中提打动静头
*/
void buildFromBuffer(ByteBuffer buffer);
/**
* 把动静头放到Buffer中
*/
void appendToBuffer(ByteBuffer buffer);
}
2. Message接口
Message代表一个动静包。每个动静包有一个动静头。其界说如下：
public interface Message {
/**
* 配置动静头，在MessageChannel.receive中挪用
*/
void setHeader(MessageHeader header);
/**
* 返回动静头
*/
MessageHeader getHeader();
/**
* 从Buffer中取出动静体
*/
void buildBodyFromBuffer(ByteBuffer buffer);
/**
* 把动静体放到Buffer中
*/
void appendBodyToBuffer(ByteBuffer buffer);
}
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3. MessageFactory接口
这个接口封装了所有真正的用于表达动静的类的建设，在MessageChannel的receive中挪用。这里用了抽象工场模式。其界说如下：
public interface MessageFactory {
/**
* 返回动静头的字节数
*/
int getMessageHeaderLength();
/**
* 建设一个动静头工具
*/
MessageHeader createMessageHeader();
/**
* 建设一个动静工具
* @param type 动静范例，从动静头中取得
*/
Message createMessage(int type);
}
4. MessageChannel类
主要成果都在这个类中，用于发送和吸收动静，并封装了所有对付Buffer的操纵。
class MessageChannel {
/**
* 结构要领，要求指明发送缓冲区和吸收缓冲区的巨细
*/
public MessageChannel(int receiveBufferSize,
int sendBufferSize,
SocketChannel sc,
MessageFactory mf);
/**
* 吸收一条动静，当动静不完整、收到的动静长度太大（高出吸收缓冲区巨细）可能不能通过MessageFactory建设的动静范例时时抛出MessageFormatException。
*/
public Message receive() throws IOException, MessageFormatException;
/**
* 发送一条动静
*/
public void send(Message message) throws IOException;
}
5. BufferUtil类
这是一个Utility类，主要成果是从ByteBuffer中取得可能放入一个字符串String，差异的协议有差异的字符串处理惩罚要领。
class BufferUtil {
/**
* 从buffer取得一个字符串，length为长度
*/
static String getString(ByteBuffer buffer, int length);
/**
* 从buffer取得一个以'\0'竣事的字符串，length为最大长度
*/
static String getCString(ByteBuffer buffer, int length);
/**
* 从buffer取得一个变长的字符串，长度用两字节的short范例暗示
*/
static String getVarStringShortLength(ByteBuffer buffer);
/**
* 从buffer取得一个变长的字符串，长度用四字节的int范例暗示
*/
static String getVarStringIntLength(ByteBuffer buffer);
/**
* 从buffer取得一个变长的字符串，长度用一字节的byte暗示
*/
static String getVarStringByteLength();
/**
* 在buffer中放入一个字符串，length为长度
*/
static void putString(ByteBuffer buffer, String str, int length);
/**
* 在buffer中放入一个字符串，length为最大长度。假如str没有到达最大长度，那么用0填充。
*/
static void putCString(ByteBuffer buffer, String str, int length);
/**
* 在buffer中放入一个字符串，长度用一个short暗示
*/
static void putVarStringShortLength(ByteBuffer buffer);
/**
* 在buffer中放入一个字符串，长度用一个int暗示
*/
static void putVarStringIntLength(ByteBuffer buffer);
/**
* 在buffer中放入一个字符串，长度用一个byte暗示
*/
static void putVarStringByteLength(ByteBuffer buffer);
}
今朝，这个类没有思量编码方法，可以对这个类举办扩充。
在这个框架中，Message.receive是最巨大的部门，下面临该进程的流程举办说明：
(1) 按照MessageFactory.getMessageHeaderLength()返回的动静头长度，吸收动静头。
(2) 用MessageFactory.createMessageHeader() 结构动静头，并挪用MessageHeader.buildFromBuffer()取得动静头数据。
(3) 按照动静头中的信息，吸收动静体
(4) 结构动静，并挪用Message.buildBodyFromBuffer()取得动静体数据。
(5) 挪用Message.setHeader()。
(6) 返回结构的动静。
这个中有一个步调堕落，将抛出MessageFormatException。
