【原创】NIO框架入门(三)：iOS与MINA二、Netty4的跨平台UDP双向通讯实战

时间 2019-12-10

标签原创 nio 框架入门 ios mina netty4 netty 跨平台 udp 双向通讯实战栏目 Netty 繁體版

原文原文链接

前言

本文将演示一个iOS客户端程序，经过UDP协议与两个典型的NIO框架服务端，实现跨平台双向通讯的完整Demo。服务端将分别用MINA2和Netty4进行实现，而通讯时服务端你只需选其一就好了。同时用MINA2和Netty4分别实现服务端的目的，是由于不少人都在纠结究竟是用MINA仍是Netty来实现高并发的Java网络通讯服务端，在此干脆两个都实现了，就看你怎么选择了，够吊吧。

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），本次将使用MINA2和Netty4来实现服务端的代码。

实际上，MINA2和Netty4的官方代码里已经有UDP通讯的Demo代码，但客户端并非基于现今流行的移动端（主要是Android和iOS端）来实现，本文将演示用iOS客户端来实现这种跨平台的双向网络通讯。演示Demo中，已经解决跨平台通讯时的乱码、数据字节异常等问题，请继续往下阅读。php

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《NIO框架入门》系列文章博客园首发

有关MINA和Netty的入门文章不少，但多数都是复制、粘贴的未经证明的来路不明内容，对于初次接触的人来讲，一个能够运行且编码规范的Demo，显然要比各类“详解”、“深刻分析”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，但至少但愿对初次接触MINA、Netty的人有所启发，起到抛砖引玉的做用。

本文是《NIO框架入门》系列文章中的第3篇，目录以下：git

本文亮点

客户端基于iOS移动端平台实现：
一般这类跨平台的网络通讯例子很难找，本文已解决跨平台通讯的适配问题，是个可贵的实践入门示例；
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。
Demo中的代码源自做者的开源工程，有实用价值：
源码均修改自做者的即时通信开源工程 MobileIMSDK，只是为了方便学习理解而做了简化，有必定的实用价值；

本文Demo的场景逻辑

本文要演示的Demo包含两部分，iOS UDP客户端和NIO框架实现的服务端（包括MINA2和Netty4实现两个方案），客户端每隔5秒向服务端发送消息，而服务端在收到消息后立刻回复一条消息给客户端。

如上所述，服务端和客户端都要实现消息的发送和接收，即实现跨平台的双向通讯。若是有心的话，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。程序员

iOS客户端准备工做

[Step 1] 去Github上下载最新的CocoaAsyncSocket：

CocoaAsyncSocket源码地址：https://github.com/52im/CocoaAsyncSocket，以下图：

补充说明：iOS里的网络编程有多种途径实现（具体请参看此文），本文选择的是iOS里很是热门的 CocoaAsyncSocket 工程，它对iOS原生网络API作了进一步封装，使得开发者更易使用。

github

[Step 2] 建好XCode工程，准备开撸：

建好工程后把CocoaAsyncSocket的源码引用进来就好了，以下图：

补充说明：如何新建一个XCode工程请自行百度之，按照系统默认的简单创建一个就行了，本例不须要做额外配置和额外的系统库引用。编程

iOS客户端代码实现

[1] 客户端主类 ViewController.m：

 
    //  Copyright (C) 2016 即时通信网（52im.net）- 即时通信开发者社区.
//  All rights reserved.
//  Created by JackJiang on 16/06/22.
#import "ViewController.h"
#import "LocalUDPSocketProvider.h"
#import "LocalUDPDataSender.h"
#import "CharsetHelper.h"
#import "UDPUtils.h"
 
@interface ViewController ()
@end
 
@implementation ViewController
 
- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
     
    // 初始化socket
    [[LocalUDPSocketProvider sharedInstance] initialLocalUDPSocket];
    // 注意：执行延迟的单位是秒哦
    NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:5 target:self selector:@selector(doSend) userInfo:nil repeats:YES];
    [timer fire];
}
 
- (void)doSend
{
    NSString *toServer = [NSString stringWithFormat:@"Hi，我是iOS客户端，个人时间戳 %li",[UDPUtils getTimeStampWithMillisecond_l]];
    [[LocalUDPDataSender sharedInstance] send:[CharsetHelper getBytesWithString:toServer]];
}
 
@end 
   

补充说明：本类本是界面主类，但为了省事，没有去写UI代码，只是做为本次Demo的主入口类而已，须要查看数据输出的，请在XCode控制台看查看log输出哦。

api

[2] 客户端Socket管理类 LocalUDPSocketProvider.m：

//  Copyright (C) 2016 即时通信网（52im.net）- 即时通信开发者社区.
//  All rights reserved.
//  Created by JackJiang on 16/06/22.
#import "LocalUDPSocketProvider.h"
#import "GCDAsyncUdpSocket.h"
#import "ConfigEntity.h"
#import "CompletionDefine.h"
 
@interface LocalUDPSocketProvider ()
@property (nonatomic, retain) GCDAsyncUdpSocket *localUDPSocket;
@property (nonatomic, copy) ConnectionCompletion connectionCompletionOnce_;
@end
 
@implementation LocalUDPSocketProvider
 
// 本类的单例对象
static LocalUDPSocketProvider *instance = nil;
 
+ (LocalUDPSocketProvider *)sharedInstance
{
    if (instance == nil)
        instance = [[super allocWithZone:NULL] init];
    return instance;
}
 
- (GCDAsyncUdpSocket *)initialLocalUDPSocket
{
    NSLog(@"【IMCORE】new GCDAsyncUdpSocket中...");
     
    // ** Setup our socket.
    self.localUDPSocket = [[GCDAsyncUdpSocket alloc] initWithDelegate:self delegateQueue:dispatch_get_main_queue()];
     
    // ** START udp socket
    // 本地绑定端口合法性检查
    int port = [ConfigEntity getLocalUdpSendAndListeningPort];
    if (port < 0 || port > 65535)
        port = 0;
    NSError *error = nil;
    // 绑定到指定端口（以便收发数据）
    if (![self.localUDPSocket bindToPort:port error:&error])
    {
        NSLog(@"【IMCORE】localUDPSocket建立时出错，缘由是 bindToPort: %@", error);
        return nil;
    }
    // 开启收数据处理
    if (![self.localUDPSocket beginReceiving:&error])
    {
        NSLog(@"【IMCORE】localUDPSocket建立时出错，缘由是 beginReceiving: %@", error);
        return nil;
    }
    NSLog(@"【IMCORE】localUDPSocket建立已成功完成.");
    return self.localUDPSocket;
}
。。。。。。
 
- (void)udpSocket:(GCDAsyncUdpSocket *)sock didReceiveData:(NSData *)data
      fromAddress:(NSData *)address
withFilterContext:(id)filterContext
{
    NSString *msg = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
    if (msg)
        NSLog(@"【UDP_SOCKET】【NOTE】>>>>>> 收到服务端的消息： %@", msg);
    else
    {
        NSString *host = nil;
        uint16_t port = 0;
        [GCDAsyncUdpSocket getHost:&host port:&port fromAddress:address];
        NSLog(@"【UDP_SOCKET】RECV: Unknown message from: %@:%hu", host, port);
    }
}
 
- (void)udpSocket:(GCDAsyncUdpSocket *)sock didConnectToAddress:(NSData *)address
{
    NSLog(@"【UDP_SOCKET】成收到的了UDP的connect反馈, isCOnnected?%d", [sock isConnected]);
    // 链接结果回调
    if(self.connectionCompletionOnce_ != nil)
        self.connectionCompletionOnce_(YES);
}
 
- (void)udpSocket:(GCDAsyncUdpSocket *)sock didNotConnect:(NSError *)error
{
    NSLog(@"【UDP_SOCKET】成收到的了UDP的connect反馈，但链接没有成功, isCOnnected?%d", [sock isConnected]);
    // 链接结果回调
    if(self.connectionCompletionOnce_ != nil)
        self.connectionCompletionOnce_(NO);
}
 
@end

补充说明：因代码较多，文中没有列出该类的全部代码，请前往文末下载完整XCode工程自行查看哦。

网络

[3] 数据发送实现类 LocalUDPDataSender.m：

 
    //  Copyright (C) 2016 即时通信网（52im.net）- 即时通信开发者社区.
//  All rights reserved.
//  Created by JackJiang on 16/06/22.
#import "LocalUDPDataSender.h"
#import "CharsetHelper.h"
#import "GCDAsyncUdpSocket.h"
#import "LocalUDPSocketProvider.h"
#import "ConfigEntity.h"
#import "UDPUtils.h"
#import "CompletionDefine.h"
 
@implementation LocalUDPDataSender
 
// 本类的单例对象
static LocalUDPDataSender *instance = nil;
 
- (BOOL) send:(NSData *)dataWithBytes
{
    // 得到UDPSocket实例
    GCDAsyncUdpSocket *ds = [[LocalUDPSocketProvider sharedInstance] getLocalUDPSocket];
    // 确保发送数据开始前，已经进行connect的操做：若是Socket没有“链接”上服务端，尝试“链接”一次
    if(ds != nil && ![ds isConnected])
    {
        // 这次数据只在“链接”成功后发出，“链接”成功则会调用此回调block代码
        ConnectionCompletion observerBlock = ^(BOOL connectResult) {
            // 成功创建了UDP链接后就把包发出去
            if(connectResult)
                [UDPUtils sendImpl:ds withData:dataWithBytes];
        };
        // 调置链接回调
        [[LocalUDPSocketProvider sharedInstance] setConnectionObserver:observerBlock];
         
        NSError *connectError = nil;
        BOOL connectResult = [[LocalUDPSocketProvider sharedInstance] tryConnectToHost:&connectError withSocket:ds completion:observerBlock];
        // 若是链接意图没有成功发出则返回错误码
        return connectResult;
    }
    else
        return [UDPUtils sendImpl:ds withData:dataWithBytes];
}
 
// 获取本类的单例。使用单例访问本类的全部资源是惟一的合法途径。
+ (LocalUDPDataSender *)sharedInstance
{
    if (instance == nil)
        instance = [[super allocWithZone:NULL] init];
    return instance;
}
 
@end 
   

服务端准备工做

本文将分别基于MINA2和Netty4实现两套服务端（你只须要使用其中之一便可），服务端准备工做已在本系列文章的前两篇详细记录了，具体以下：

- Netty4实现服务端的准备工做请见：《NIO框架入门(一)：服务端基于Netty4的UDP双向通讯Demo演示》
- MINA2实现服务端的准备工做请见：《NIO框架入门(二)：服务端基于MINA2的UDP双向通讯Demo演示》并发

服务端代码实现

因两套方案的服务端代码都不复杂，且已经本系列文章的前两篇中详细介绍，本文就不在重复粘贴了。

- Netty4实现的服务端请见：《NIO框架入门(一)：服务端基于Netty4的UDP双向通讯Demo演示》
- MINA2实现的服务端请见：《NIO框架入门(二)：服务端基于MINA2的UDP双向通讯Demo演示》

Demo 运行行截图

[1] 客户端运行结果：

[2] 服务端运行结果（MINA2方案）：

[3] 服务端运行结果（Netty4方案）：

本文小结

本文中的客户端代码是从开源即时通信框架MobileIMSDK 的iOS端中复制出来的（只是为了方便理解而作了大幅简化），有兴趣的能够看看 MobileIMSDK Android端、Server端，简化一下能够用做你自已的各类用途。

若是你阅读过本系列的《NIO框架入门(一)：服务端基于Netty4的UDP双向通讯Demo演示》和《NIO框架入门(二)：服务端基于MINA2的UDP双向通讯Demo演示》，应该能明显地感受的出来MINA2的UDP服务端API接口使用要是Netty4的繁琐，并且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。但我的认为MINA2的代码风格更符合通常程序员的编码习惯，更好懂一些，而Netty4因历经多个大版本的进化，虽起来很是简洁，但实现并非那么直观。固然，至于MINA仍是Netty，请客观一评估和使用，由于两者并没有本质区别。

完整源码工程下载

博客园貌似上传不了附件，如需完整Eclipse源码工程请联系做者，或者进入连接 http://www.52im.net/thread-378-1-1.html 自行下载。

完整源码工程截图以下：

截图说明：左右截图是iOS客户端的Demo源码、右边截图是服务端（MINA2和Netty4两个方案）。

(本文同步发布于：http://www.52im.net/thread-378-1-1.html)