행복만땅 개발자

IoBuffer는 MINA 어플리케이션에서 사용되는 Byte Buffer를 말하는데 NIO의 ByteBuffer 를 대체하고 있으며 대체 이유로 다음 두가지를 들고 있습니다

• fill, get/putString 그리고 get/putAsciiInt() 와 같은 유용한 getter/setter 메소드를 제공하지 않는다. 
• ByteBuffer 의 허용크기가 가변길이 데이터를 저장하기에 충분하지 않다

IoBuffer는 앞서 말했지만 MINA에서 NIO ByteBuffer를 대체하는 클래스입니다. 그 이유는 버퍼의 확장을 쉽게 하기 위해서인데요.

좀더 자세히 말하자면 MINA 에서 IO를 최소화하기 위해 데이터를 한번만 읽어 모든 처리를 하자는 취지에서 만들어진 것 같습니다.

한마디로 소켓으로부터 받은  데이터를 버퍼에 담아 한번에 처리하겠다는 것인데요 .

문제는 고정길이가 아닌 가변길이의 데이타가 전송되는 경우 버퍼크기를 초과하는 데이터를 처리하기가 쉽지 않다는 것이었습니다.

그래서 버퍼의 확장이 쉽도록 구현된 대체 클래스인 셈이죠. 하지만 메모리 관리방법을 JVM내 객체가 저장되는 공간인 Heap  영역이 아닌 일반메모리상에서 직접 접근할 수 있는 버퍼영역인  Direct Buffer를 사용하는 경우에 문제가 발생하게 됩니다.

즉 Buffer의 데이터에 다른 프로그램으로 직접 접근할 수 있다는 보안상의 결함을 가지고 있다는 것이죠.

따라서 MINA3  버젼부터는 변경할 예정이라고 하네요.(원문 참조, Direct Buffer가 아닌 Heap 버퍼 사용을 권장함)

IoBuffer 는 추상클래스입니다, 따라서 직접 인스턴스화 할 수는 없습니다. IoBuffer를 할당하기 위해서 우리는 두개의 allocate() 메소드 중 하나를 사용해야 합니다.

• public static IoBuffer allocate(int capacity, boolean direct)
• public static IoBuffer allocate(int capacity)

위에서 처럼 allocate() 메소드는 하나 또는 두개의 인자를 가집니다. :

• capacity – 버퍼 크기 
• direct – 버퍼 유형. direct buffer를 얻기 위해서는 true, heap buffer는 false

기본적으로 버퍼의 할당은  SimpleBufferAllocator 에 의해 핸들링되어 처리됩니다. 아래와 같은 방법으로도 사용될 수 있습니다

• IoBuffer.setUseDirectBuffer(false);
• IoBuffer buf = IoBuffer.allocate(1024);

즉 기본값으로 Heap버퍼를 사용하는 것으로 설정한 후 새로운 Heap 버퍼로 반환하는 것입니다. 이 방법을 사용하기 전에 주의할 점은 기본 버퍼유형을 설정해야 한다는 것입니다. 그래야만 Heap 버퍼를 사용하게 됩니다.(앞서 말한 이유로...)

잠깐 위에서 언급했지만 MINA에서 버퍼를 할당 및 관리를 IoBufferAllocator 에서 처리하도록 되어 있는데요. 다음 두가지 방법을 지원하고 있습니다. setAllocator()를 통해 설정할 수 있구요. 직접 IoBufferAllocator를 구현할 수도 있습니다.

먼저 자동으로 버퍼를 확장하는 방법에 대한 예제 입니다.  IoBuffer는  autoExpand라는 프로퍼티를 이용하여 버퍼크기와 한계치를 자동으로 확장할수 있습니다.

IoBuffer buffer = IoBuffer.allocate(8);
buffer.setAutoExpand(true);
 
buffer.putString("12345678",encoder);
 
//버퍼에 추가
buffer.put((byte)10);

버퍼를 증가시키는 것은 어렵지 않습니다. 마치 StringBuffer 를 통해서 문자열을 추가하듯이 버퍼에 put메소드를 사용하면 자동적으로 증가가 됩니다.

지속적으로 버퍼가 증가만 된다면 문제겠죠. 메모리자원을 보존하기 위해 추가할당된 byte 들을 삭제하도록 요청할 필요가 있습니다. 이러한 요구에 따라 autoShrink 프로퍼티를 지원하고 있는데요. autoExpand 와는 반대의 개념으로 compact() 메소드가 호출되면 버퍼의 크기를 절반 또는 현재 할당된 영역의 4분지1이하의 크기로 줄일 수 있습니다. 다음은 버퍼 크기를 수동으로 줄이는 예제입니다.

IoBuffer buffer = IoBuffer.allocate(8);
buffer.setAutoExpand(true);
 
buffer.put((byte)1);
System.out.println("기본 버퍼 크기 = "+buffer.capacity());
buffer.shrink();
System.out.println(" shrink  이후 기본 버퍼 크기 = "+buffer.capacity());
 
buffer.capacity(32);
System.out.println("버퍼 크기를 32로 증가시킨 결과 = "+buffer.capacity());
buffer.shrink();
System.out.println("shrink  이후 버퍼 크기 = "+buffer.capacity());

결과

기본 버퍼 크기 = 16                              // 버퍼 크기가 16인 버퍼 생성. 즉 버퍼의 최소용량을 16으로 설정
shrink 후 기본버퍼 크기 = 16                  // shrink() 호출 . 하지만 최소영역 이하로 줄일수 없습니다. 16
버퍼크기를 32로 증가시킨 결과 = 32       // 버퍼의 최대크기를 32로 늘임. 버퍼용량 32
shrink 이후 버퍼크기 =16                      // shrink() 호출. 기본최소용량인 16으로 버퍼크기를 줄임

이번에 소개하고자 하는것은 이희승씨가 커미터로 계셨다는 

MINA(A Multi-purpose Infrastructure for Network Applications)입니다.

간단하게 말하면 자바의 네트워크 애플리케이션을 위한 프레임워크입니다.
필터를 사용한 뛰어난 확장성과 프로토콜 코덱과 비즈니스 로직을 분리하여 유지보수와 재사용성을 높인것이 특징인데요.
한글레퍼런스나 튜토리얼을 기대했는데 역시 아파치 재단이랄까?

이희승씨를 믿고 있건만 영어의 압박이 저를 힘들게 하네요...-_- a.

하지만 사용법은 그다지 어렵지 않은 듯 보입니다.간단하게 예제 프로그램을 따라 만들어 보았습니다.

MINA v2.0 Quick Guild를 참고하였으며. 현재 버젼은 M5까지 나와있습니다 기존의 문제점을 개선한 MINA3을 준비중이라고 하네요.
일단 예제를 위해서는 MINA코어뿐만 아니라 SLF4J와 Log4J도 필요로 하고 있구요.
SLF4J의 경우에는 1.5.6 버젼까지 나와있는 상태인데 사용하는 Log4J버젼에 따라 선택하면 됩니다.

slf4j-api-1.5.6.jar파일과 slf4j-logj12-1.5.6.jar을 사용합니다. log4j가 1.2버젼이라서.....
기타 JDK6.0, Eclipse3.4 환경에서 테스트합니다.

 
MinaTimeServer

import java.io.IOException;


import java.net.InetSocketAddress;


import java.nio.charset.Charset;


 


import org.apache.mina.core.service.IoAcceptor;


import org.apache.mina.core.session.IdleStatus;


import org.apache.mina.filter.codec.ProtocolCodecFilter;


import org.apache.mina.filter.codec.textline.TextLineCodecFactory;


import org.apache.mina.filter.logging.LoggingFilter;


import org.apache.mina.transport.socket.nio.NioSocketAcceptor;


 


public class MinaTimeServer


{


    private static final int PORT = 9123;


 


    public static void main(String[] args) throws IOException


    {


        IoAcceptor acceptor = new NioSocketAcceptor();




        acceptor.getFilterChain().addLast( "logger", new LoggingFilter() );


        acceptor.getFilterChain().addLast("codec", new ProtocolCodecFilter(


                                            new TextLineCodecFactory(Charset.forName("UTF-8"))));


  


        acceptor.setHandler(new TimeServerHandler());


  


        acceptor.getSessionConfig().setReadBufferSize(2048);


        acceptor.getSessionConfig().setIdleTime(IdleStatus.BOTH_IDLE, 10);


  


        acceptor.bind(new InetSocketAddress(PORT));


    }


}

Non-Blocking IO로 만듭니다. 클라이언트의 연결 및 실시간 요청을 처리할 리스너를 등록합니다.

IoAcceptor 인터페이스로 구현된 acceptor 객체에 하나이상의 필터들을 등록할 수 있는데 이것을 FilterChain이라 합니다.

이 필터체인이라는 것에 addLast를 통해 필터들을 등록합니다.

위와 같이 로깅을 하거나 인코딩 코덱을 만들어 사용할 수 있습니다.
핸들러를 추가하고 버퍼와 유휴시간을 정의한 후에 PORT를 설정하여 Bind합니다.

TimeServerHandler

import java.util.Date;


 


import org.apache.mina.core.service.IoHandlerAdapter;


import org.apache.mina.core.session.IdleStatus;


import org.apache.mina.core.session.IoSession;


 


public class TimeServerHandler extends IoHandlerAdapter


{




    @Override


    public void exceptionCaught(IoSession session, Throwable cause)


        throws Exception


    {


        cause.printStackTrace();


    }




    @Override


    public void messageReceived(IoSession session, Object message)


        throws Exception


    {


        String str = message.toString();


  


        if(str.trim().equalsIgnoreCase("quit"))


        {


            session.close(true);


            return;


        }


  


        Date date = new Date();


        session.write(date.toString() + "\r");


        System.out.println("Message written...");


    }




    @Override


    public void sessionIdle(IoSession session, IdleStatus status)


        throws Exception


    {


        System.out.println("IDLE " + session.getIdleCount(status));


    }


}

이녀석이 실제로 통신에 사용되는 핸들러입니다. 메시지를 받을때 마다 messageReceived이 호출됩니다.
쓰레드를 이용하고 있으며, 콜백형식으로 작동하는 것을 알 수 있습니다.

sessionIdle을 사용하면 Main에서 정의한 유휴시간마다 호출됩니다.

앞서 10초로 설정해 두었으니 10초동안 유휴상태로 있다면 그때마다 이 함수가 호출됩니다.

getIdleCount를 이용해 얼마나 유휴상태에 있는지를 확인하도록 합니다. 서버를 완성했으니 실행해 볼까요.

c:>telnet localhost 9123

quit를 입력하면 종료되고 그 이외의 문자를 입력하면 시간이 출력되는 것을 알 수 있습니다.

한글을 입력시 MalformedInputException이 나면서 동작안하는 경우가 있는데

인코딩타입을 UTF-8로 바꾸어주면됩니다.

번역한 튜토리얼은 첨부파일로 첨부합니다. 최대한 매끄러게 번역을 하려고 했는데. 앞서 이야기했지만 영어가 딸려놔서리..

오역이나 이상한 것들은 기냥 구박마시고 조용히 알려주세요..*^^*