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NIO框架入门(三):iOS与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战 [附件下载]
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前言


本文将演示一个iOS客户端程序,通过UDP协议与两个典型的NIO框架服务端,实现跨平台双向通信的完整Demo。服务端将分别用MINA2和Netty4进行实现,而通信时服务端你只需选其一就行了。同时用MINA2和Netty4分别实现服务端的目的,是因为很多人都在纠结到底是用MINA还是Netty来实现高并发的Java网络通信服务端,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Netty3Netty4Netty5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通信的Demo代码,但客户端并不是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信。演示Demo中,已经解决跨平台通信时的乱码、数据字节异常等问题,请继续往下阅读。

重要说明:限于篇幅原因,文中所列代码并非完整,完整代码(Eclipse工程)请从文末 “完整源码工程下载” 处下载所有代码!

《NIO框架入门》系列文章


有关MINA和Netty的入门文章很多,但多数都是复制、粘贴的未经证实的来路不明内容,对于初次接触的人来说,一个可以运行且编码规范的Demo,显然要比各种“详解”、“深入分析”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,但至少希望对初次接触MINA、Netty的人有所启发,起到抛砖引玉的作用。

本文是《NIO框架入门》系列文章中的第3篇,目录如下:


本文亮点


  • 客户端基于iOS移动端平台实现:
    通常这类跨平台的网络通信例子很难找,本文已解决跨平台通信的适配问题,是个难得的实践入门示例;
  • 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中的代码源自作者的开源工程,有实用价值:
    源码均修改自作者的亚博电竞网开源工程 MobileIMSDK,只是为了方便学习理解而作了简化,有一定的实用价值;
  • 生产环境下的进阶学习:
    如果您觉得本Demo过于浅显,您可继续研究 轻量级开源亚博电竞网框架MobileIMSDK,本文的Demo正是其极度简化版。

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马上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信。如果有心的话,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。

iOS客户端准备工作


1Step 1:去Github上下载最新的CocoaAsyncSocket


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

NIO框架入门(三):iOS与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战 [附件下载]_QQ20160623-0.png

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里非常热门的 CocoaAsyncSocket 工程,它对iOS原生网络API做了进一步封装,使得开发者更易使用。

2Step 2:建好XCode工程,准备开撸


建好工程后把CocoaAsyncSocket的源码引用进来就行了,如下图:

NIO框架入门(三):iOS与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战 [附件下载]_QQ20160623-1.png

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建立一个就好了,本例不需要作额外配置和额外的系统库引用。

iOS客户端代码实现


1客户端主类 ViewController.m:

//  Copyright (C) 2016 亚博电竞网网(52im.net)- 亚博电竞网开发者社区.
//  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,我的时间戳 %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,只是作为本次Demo的主入口类而已,需要查看数据输出的,请在XCode控制台看查看log输出哦。

2客户端Socket管理类 LocalUDPSocketProvider.m:

//  Copyright (C) 2016 亚博电竞网网(52im.net)- 亚博电竞网开发者社区.
//  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创建时出错,原因是 bindToPort: %@", error);
        return nil;
    }
    // 开启收数据处理
    if (![self.localUDPSocket beginReceiving:&error])
    {
        NSLog(@"【IMCORE】localUDPSocket创建时出错,原因是 beginReceiving: %@", error);
        return nil;
    }
    NSLog(@"【IMCORE】localUDPSocket创建已成功完成.");
    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]);
    // 连接结果回调
    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,但连接没有成功, isCOnnected?%d", [sock isConnected]);
    // 连接结果回调
    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所有代码,请前往文末下载完整XCode工程自行查看哦。

3数据发送实现类 LocalUDPDataSender.m:

//  Copyright (C) 2016 亚博电竞网网(52im.net)- 亚博电竞网开发者社区.
//  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
{
    // 获得UDPSocket实例
    GCDAsyncUdpSocket *ds = [[LocalUDPSocketProvider sharedInstance] getLocalUDPSocket];
    // 确保发送数据开始前,已经进行connect的操作:如果Socket没有“连接”上服务端,尝试“连接”一次
    if(ds != nil && ![ds isConnected])
    {
        // 此次数据只在“连接”成功后发出,“连接”成功则会调用此回调block代码
        ConnectionCompletion observerBlock = ^(BOOL connectResult) {
            // 成功建立了UDP连接后就把包发出去
            if(connectResult)
                [UDPUtils sendImpl:ds withData:dataWithBytes];
        };
        // 调置连接回调
        [[LocalUDPSocketProvider sharedInstance] setConnectionObserver:observerBlock];
        
        NSError *connectError = nil;
        BOOL connectResult = [[LocalUDPSocketProvider sharedInstance] tryConnectToHost:&connectError withSocket:ds completion:observerBlock];
        // 如果连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所有资源是唯一的合法途径。
+ (LocalUDPDataSender *)sharedInstance
{
    if (instance == nil)
        instance = [[super allocWithZone:NULL] init];
    return instance;
}

@end

服务端准备工作


本文将分别基于MINA2和Netty4实现两套服务端(你只需要使用其中之一即可),服务端准备工作已在本系列文章的前两篇详细记录了,具体如下:

- Netty4实现服务端的准备工作请见:NIO框架入门(一):服务端基于Netty4的UDP双向通信Demo演示
- MINA2实现服务端的准备工作请见:NIO框架入门(二):服务端基于MINA2的UDP双向通信Demo演示

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双向通信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双向通信Demo演示

Demo 运行行截图


【1】客户端运行结果:
NIO框架入门(三):iOS与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战 [附件下载]_QQ20160624-0.png

【2】服务端运行结果(MINA2方案):
NIO框架入门(三):iOS与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战 [附件下载]_QQ20160623-3.png

【3】服务端运行结果(Netty4方案):
NIO框架入门(三):iOS与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战 [附件下载]_QQ20160623-4.png

本文小结


本文中的客户端代码是从开源亚博电竞网框架MobileIMSDK 的iOS端中复制出来的(只是为了方便理解而做了大幅简化),有兴趣的可以看看 MobileIMSDK Android端Server端,简化一下可以用作你自已的各种用途。

如果你阅读过本系列的《NIO框架入门(一):服务端基于Netty4的UDP双向通信Demo演示》和《NIO框架入门(二):服务端基于MINA2的UDP双向通信Demo演示》,应该能明显地感觉的出来MINA2的UDP服务端API接口使用要是Netty4的繁琐,而且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。但个人认为MINA2的代码风格更符合一般程序员的编码习惯,更好懂一些,而Netty4因历经多个大版本的进化,虽起来非常简洁,但实现并不是那么直观。当然,至于MINA还是Netty,请客观一评估和使用,因为二者并无本质区别。

更多学习资源


[1] MINA和Netty的源码在线学习和查阅:
MINA-2.x地址是:http://docs.52im.net/extend/docs/src/mina2/
MINA-1.x地址是:http://docs.52im.net/extend/docs/src/mina1/
Netty-4.x地址是:http://docs.52im.net/extend/docs/src/netty4/
Netty-3.x地址是:http://docs.52im.net/extend/docs/src/netty3/

[2] MINA和Netty的API文档在线查阅:
MINA-2.x API文档(在线版):http://docs.52im.net/extend/docs/api/mina2/
MINA-1.x API文档(在线版):http://docs.52im.net/extend/docs/api/mina1/
Netty-4.x API文档(在线版):http://docs.52im.net/extend/docs/api/netty4/
Netty-3.x API文档(在线版):http://docs.52im.net/extend/docs/api/netty3/

[3] 更多有关NIO编程的资料:
请进入精华资料专辑:http://www.52im.net/forum.php?mod=collection&action=view&ctid=9

[4] 有关IM聊天应用、消息推送技术的资料:
请进入精华资料专辑:http://www.52im.net/forum.php?mod=collection&op=all

[5] 技术交流和学习:
可直接进入 亚博电竞网开发者社区 讨论和学习网络编程、IM聊天应用、消息推送应用的开发。

完整源码工程下载


客户端源码(iOS版).zip (85.88 KB , 下载次数: 135 , 售价: 2 金币)
Java服务端源码(MINA2实现)..rar (1021.99 KB , 下载次数: 29 , 售价: 2 金币)
Java服务端源码(Netty4实现).rar (2.87 MB , 下载次数: 43 , 售价: 2 金币)

附录1:全站精品资源下载


[1] 精品源码下载:
轻量级亚博电竞网框架MobileIMSDK的iOS源码(开源版)[附件下载]
开源IM工程“蘑菇街TeamTalk”2015年5月前未删减版完整代码 [附件下载]
微信本地数据库破解版(含iOS、Android),仅供学习研究 [附件下载]
NIO框架入门(四):Android与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战 [附件下载]
NIO框架入门(三):iOS与MINA2、Netty4的跨平台UDP双向通信实战 [附件下载]
NIO框架入门(二):服务端基于MINA2的UDP双向通信Demo演示 [附件下载]
NIO框架入门(一):服务端基于Netty4的UDP双向通信Demo演示 [附件下载]
用于IM中图片压缩的Android工具类源码,效果可媲美微信 [附件下载]
高仿Android版手机QQ可拖拽未读数小气泡源码 [附件下载]
一个WebSocket实时聊天室Demo:基于node.js+socket.io [附件下载]
Android聊天界面源码:实现了聊天气泡、表情图标(可翻页) [附件下载]
高仿Android版手机QQ首页侧滑菜单源码 [附件下载]
开源libco库:单机千万连接、支撑微信8亿用户的后台框架基石 [源码下载]
分享java AMR音频文件合并源码,全网最全
微信团队原创Android资源混淆工具:AndResGuard [有源码]
一个基于MQTT通信协议的完整Android推送Demo [附件下载]
Android版高仿微信聊天界面源码 [附件下载]

[2] 精品文档和工具下载:
计算机网络通讯协议关系图(中文珍藏版)[附件下载]
史上最全亚博电竞网软件简史(精编大图版)[附件下载]
基于RTMP协议的流媒体技术的原理与应用(技术论文)[附件下载]
独家发布《TCP/IP详解 卷1:协议》CHM版 [附件下载]
良心分享:WebRTC 零基础开发者教程(中文)[附件下载]
MQTT协议手册(中文翻译版)[附件下载]
经典书籍《UNIX网络编程》最全下载(卷1+卷2、中文版+英文版)[附件下载]
音视频开发理论入门书籍之《视频技术手册(第5版)》[附件下载]
国际电联H.264视频编码标准官方技术手册(中文版)[附件下载]
Apache MINA2.0 开发指南(中文版)[附件下载]
网络通讯数据抓包和分析工具 Wireshark 使用教程(中文) [附件下载]
最新收集NAT穿越(p2p打洞)免费STUN服务器列表 [附件下载]
高性能网络编程经典:《The C10K problem(英文)》[附件下载]
亚博电竞网系统的原理、技术和应用(技术论文)[附件下载]
技术论文:微信对网络影响的技术试验及分析[附件下载]
华为内部3G网络资料: WCDMA系统原理培训手册[附件下载]
网络测试:Android版多路ping命令工具EnterprisePing[附件下载]
Android反编译利器APKDB:没有美工的日子里继续坚强的撸
一款用于P2P开发的NAT类型检测工具 [附件下载]
两款增强型Ping工具:持续统计、图形化展式网络状况 [附件下载]

[3] 精选视频、演讲PPT下载:
QQ空间移动端10亿级视频播放技术优化揭秘(视频+PPT)[附件下载]
RTC实时互联网2017年度大会精选演讲PPT [附件下载]
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微信移动端应对弱网络情况的探索和实践PPT[附件下载]
Android版微信从300KB到30MB的技术演进(PPT讲稿)[附件下载]

附录2:全站亚博电竞网技术资料分类


[1] 网络编程基础资料:
TCP/IP详解 - 第11章·UDP:用户数据报协议
TCP/IP详解 - 第17章·TCP:传输控制协议
TCP/IP详解 - 第18章·TCP连接的建立与终止
TCP/IP详解 - 第21章·TCP的超时与重传
技术往事:改变世界的TCP/IP协议(珍贵多图、手机慎点)
通俗易懂-深入理解TCP协议(上):理论基础
通俗易懂-深入理解TCP协议(下):RTT、滑动窗口、拥塞处理
理论经典:TCP协议的3次握手与4次挥手过程详解
理论联系实际:Wireshark抓包分析TCP 3次握手、4次挥手过程
计算机网络通讯协议关系图(中文珍藏版)
UDP中一个包的大小最大能多大?
P2P技术详解(一):NAT详解——详细原理、P2P简介
P2P技术详解(二):P2P中的NAT穿越(打洞)方案详解
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高性能网络编程(一):单台服务器并发TCP连接数到底可以有多少
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不为人知的网络编程(一):浅析TCP协议中的疑难杂症(上篇)
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不为人知的网络编程(五):UDP的连接性和负载均衡
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网络编程懒人入门(一):快速理解网络通信协议(上篇)
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评论 44
netty4版的服务端呢
签名: 星期六,那又怎样,还是得上班
今天网络不好,晚点再把netty4的服务端工程传上来
签名: 《适合新手:从零开发一个IM服务端(基于Netty,有完整源码)》:http://www.52im.net/thread-2768-1-1.html
棒棒哒
签名: 好想把妹!
很牛,全都收藏了·
学习了
怎么下载不来哦
引用:719967870 发表于 2016-07-25 17:14
怎么下载不来哦

积分不够?
签名: 《适合新手:从零开发一个IM服务端(基于Netty,有完整源码)》:http://www.52im.net/thread-2768-1-1.html
站长很热心
辛苦了,适合我这种彩笔
引用:wyd1610712520 发表于 2016-10-11 09:54
辛苦了,适合我这种彩笔

我就欣赏你这么直白。。。
签名: 《适合新手:从零开发一个IM服务端(基于Netty,有完整源码)》:http://www.52im.net/thread-2768-1-1.html
辛苦了,看得出很辛苦整理的资料.基本都很齐全.
谢谢分享。
楼主,帮忙看下,接受不到服务器的反馈消息
2017-02-06 14:23:56.609 ios_echo_client_udp[4455:446907] 【UDP_SOCKET】tag为0的NSData已成功发出.
2017-02-06 14:24:06.607 ios_echo_client_udp[4455:446907] 【IMCORE】localUDPSocket尝试发出连接到目标主机192.168.1.9:15820的动作成功了.(此前isConnected?0)
2017-02-06 14:24:06.608 ios_echo_client_udp[4455:446907] 【UDP_SOCKET】成收到的了UDP的connect反馈, isCOnnected?1
2017-02-06 14:24:06.609 ios_echo_client_udp[4455:446907] 【UDP_SOCKET】tag为0的NSData已成功发出.
2017-02-06 14:24:16.607 ios_echo_client_udp[4455:446907] 【IMCORE】localUDPSocket尝试发出连接到目标主机192.168.1.9:15820的动作成功了.(此前isConnected?0)
2017-02-06 14:24:16.608 ios_echo_client_udp[4455:446907] 【UDP_SOCKET】成收到的了UDP的connect反馈, isCOnnected?1
2017-02-06 14:24:16.609 ios_echo_client_udp[4455:446907] 【UDP_SOCKET】tag为0的NSData已成功发出.
引用:zenghl 发表于 2017-02-06 14:24
2017-02-06 14:23:56.609 ios_echo_client_udp[4455:446907] 【UDP_SOCKET】tag为0的NSData已成功发出.
20 ...

这只有客户端的log,不能说明什么问题。

建议你先保证手机和服务器的网段能正常进行网络通信,方法如下:
先确定你的手机是否能与服务端所在的电脑双向通信,即在手机端ping电脑、在电脑端ping手机(手机的ip可以通过网络设置里查看的到)。
签名: 《适合新手:从零开发一个IM服务端(基于Netty,有完整源码)》:http://www.52im.net/thread-2768-1-1.html
谢谢分享
楼主非常棒,学习了,膜拜一下
签名: 该会员没有填写今日想说内容.
引用:zenghl 发表于 2017-02-06 14:24
2017-02-06 14:23:56.609 ios_echo_client_udp[4455:446907] 【UDP_SOCKET】tag为0的NSData已成功发出.
20 ...

#import "ConfigEntity.h"

// 服务端ip地址(或域名)
static NSString *serverIp = @"192.168.0.107";

上面这个地址改成你电脑的IP地址就可以了,我也碰到了这个问题。

签名: 该会员没有填写今日想说内容.
引用:ashura12342000 发表于 2017-05-02 20:41
#import "ConfigEntity.h"

// 服务端ip地址(或域名)

这都没注意到啊,计算机网络老师已哭晕在厕所
签名: 《适合新手:从零开发一个IM服务端(基于Netty,有完整源码)》:http://www.52im.net/thread-2768-1-1.html
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