# mica-net **Repository Path**: dreamlu/mica-net ## Basic Information - **Project Name**: mica-net - **Description**: mica-net 网络编程 - **Primary Language**: Java - **License**: Apache-2.0 - **Default Branch**: master - **Homepage**: https://www.dreamlu.net - **GVP Project**: No ## Statistics - **Stars**: 1 - **Forks**: 0 - **Created**: 2026-04-03 - **Last Updated**: 2026-05-18 ## Categories & Tags **Categories**: Uncategorized **Tags**: None ## README # mica-net 网络编程 [![Mica net Maven release](https://img.shields.io/maven-central/v/net.dreamlu/mica-net-core.svg?style=flat-square)](https://central.sonatype.com/artifact/net.dreamlu/mica-net-core/versions) ![Mica Maven SNAPSHOT](https://img.shields.io/maven-metadata/v?metadataUrl=https://central.sonatype.com/repository/maven-snapshots/net/dreamlu/mica-net-core/maven-metadata.xml) ## 📋 项目概述 mica-net 是基于 t-io 简化而来的高性能 Java 网络通信框架，使用 Java NIO 的 AsynchronousSocketChannel 实现异步非阻塞网络通信。 ------ ## 🏗️ 核心设计架构 ### 1. 核心组件设计 ``` ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ Tio (API层) │ │ 提供所有对外API：send、close、bind、unbind等操作 │ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ ↓ ┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐ │ ChannelContext (连接上下文) │ │ • 每个TCP连接对应一个ChannelContext │ │ • 维护连接状态、统计信息、绑定关系 │ │ • 包含3个核心Runnable：DecodeRunnable、HandlerRunnable、 │ │ SendRunnable │ └─────────────────────────────────────────────────────────────┘ ↓ ┌──────────────────┬──────────────────┬───────────────────────┐ │ DecodeRunnable │ HandlerRunnable │ SendRunnable │ │ (解码任务) │ (业务处理任务) │ (发送任务) │ └──────────────────┴──────────────────┴───────────────────────┘ ``` ### 2. 三层任务队列架构 ``` [网络I/O] → [解码队列] → [处理队列] → [发送队列] → [网络I/O] ↓ ↓ ↓ ↓ ReadHandler DecodeRunnable HandlerRunnable SendRunnable ``` ### 3. 核心类职责 - TioConfig: 全局配置管理（线程池、统计、心跳、SSL等） - ChannelContext: 连接上下文（状态、队列、统计、绑定关系） - ReadCompletionHandler: 异步读完成处理器 - WriteCompletionHandler: 异步写完成处理器 - DecodeRunnable: 解码任务（粘包/半包处理） - HandlerRunnable: 业务处理任务 - SendRunnable: 发送任务（批量合并、SSL加密） ------ ## 🔄 接收处理核心逻辑 ### 接收数据流程 ``` 1. AsynchronousSocketChannel.read() ↓ [异步读取] 2. ReadCompletionHandler.completed() ├─ 统计接收字节数、更新时间戳 ├─ SSL? → SslFacade.decrypt() 解密后直接触发解码 └─ 非SSL? → useQueueDecode? 添加到队列 : 直接解码 ↓ 3. TcpDecodeRunnable.decode() ├─ 流式拼接：lastByteBuffer + 本次数据 ├─ 循环解包：while(true) 调用 TioHandler.decode() ├─ 检测慢包攻击（滑动窗口算法） ├─ 解码成功 → onDecodeSuccess() → HandlerRunnable └─ 数据不够 → 保存 lastByteBuffer 等待更多数据 ↓ 4. HandlerRunnable.handler() ├─ synSeq > 0? → CompletableFuture 异步响应 ├─ synSeq == 0 → TioHandler.handler() 业务处理 └─ 统计处理时长、更新 ChannelStat ``` ------ ## 📤 发送处理核心逻辑 ### 发送数据流程 ``` 1. Tio.send(channelContext, packet) ├─ 检查连接状态 ├─ PacketConverter 转换（可选） ├─ useQueueSend? │ ├─ true → 添加到队列，触发 SendRunnable │ └─ false → 直接发送 └─ 触发 SendRunnable.execute() ↓ 2. TcpSendRunnable.runTask() ├─ writing.get()? → 有写操作进行中，直接返回 ├─ 单包 → sendPacket() 编码 + SSL + sendByteBuffer() └─ 多包 → batchEncode() 批量编码 ├─ 自适应批量大小（根据队列积压） ├─ TioHandler.encode() 编码 ├─ SSL 加密（encryptBatchIfNeeded） └─ sendByteBuffers() gather-write 零拷贝 ↓ 3. sendByteBuffer() / sendByteBuffers() ├─ 设置 writing.set(true) 防 WritePendingException └─ 统一 scatter-write：AsynchronousSocketChannel.write(ByteBuffer[]) ↓ 4. WriteCompletionHandler.completed() ├─ hasRemaining? → scatter-write 续写（利用 offset+length 参数） ├─ 所有 buffer 发送完毕 → handle() │ ├─ signal condition 唤醒等待线程 │ ├─ 统计发送字节数 │ ├─ processAfterSent() 回调 │ └─ 失败时关闭连接 └─ onWriteCompleted() ├─ 清除 writing.set(false) └─ 触发下一批发送 ``` ------ ## 🔊 注意（开发细节） - 客户端主动断开用 close(Tio.close)，服务端主动断开用（Tio.remove）。 ## 💡 TCP 相关知识 - [大小端处理](docs/tcp/大小端.md) - [无符号处理](docs/tcp/无符号.md) ## 📄 声明 该项目基于 t-io（Apache License v2）简化而来，并且完全遵循 **Apache License v2** 协议。 ## 📝 变更内容 ### 基础改造 - 使用 **Java 8** 作为最低编译版本 - 基于 **t-io 3.8.1.v20220401-RELEASE** 简化而来 - mica-net 2.0.0 开始调整了包名，从 `org.tio` 迁移到 `net.dreamlu.mica.net` 避免跟原版 t-io 包冲突。 - 去除了一些使用不到的模块和代码，代码更精简 - **不强制依赖 fastjson**，支持多种 JSON 工具（Jackson2、Jackson3、Fastjson、Fastjson2、Gson、Hutool-json、Snack3、Snack4） - 添加 mica 中的 **HexUtils、DigestUtils、ExceptionUtils** 等工具类 ### 内存优化 - **ChannelContext** 采用二进制位标识状态位，减少内存占用，预留 `isAccepted`、`isBizStatus` 给业务使用 - **Packet** 使用位域压缩技术，将 boolean 标志合并到 byte 中 - **LongAdder** 替换 AtomicInteger，提升统计性能 - 使用**并发集合**替换锁，降低锁竞争 - **TioConfig** 字段排序优化，减少内存 padding 提升缓存命中 - **ChannelStat** 按 JVM 对齐原则重排字段，引用类型集中放置 - **Node** 类调整字段顺序，每个对象节省 4 字节 ### 性能优化 - **无锁异步写入**：移除 ReentrantLock，改用无锁异步写入逻辑 - **scatter-write 零拷贝**：优化异步写入为零拷贝批量发送，减少内存分配 - **SSL 解密优化**：使用 slice() 替代字节缓冲区复制，降低内存开销 - **自适应批量发送**：动态调整批量发送大小，适应高负载场景 - **滑动窗口慢包检测**：实现滑动窗口算法检测慢包攻击，降低检测开销 - **队列监控**：心跳任务中增加解码/处理/发送队列大小统计 ### 网络与协议 - **UDP 重构**：UDP 重构为 NIO UDP 形式，统一 TCP、UDP 编解码和处理 - **TCP Proxy Protocol v1和v2**：支持 nginx、ELB 转发原始 IP - **SSL 双向认证**：支持客户端和服务端双向认证，客户端可跳过域名校验 - **PKCS12 证书支持**：SSL 支持 PKCS12 证书格式 - **backlog 配置**：服务端添加 backlog 配置项 ### 功能特性 - **SSE（Server-Sent Events）**：支持 HTTP Server-Sent Events - **时间轮心跳**：服务端心跳改为时间轮，减少线程数 - **心跳超时策略**：支持 HeartbeatTimeoutStrategy，支持发送 ping 或断开等待重连 - **虚拟线程支持**：biz 线程池支持虚拟线程 - **模块化支持**：添加 `module-info.java`，支持 Java Platform Module System - **SSLEngineCustomizer**：用于配置 TLS 协议版本和加密套件 ### 开发体验 - **简化 TioConfig**：不继承 `MapPropSupport`，使用更简洁 - **FileQueue**：内置文件队列，支持 GraalVM - **JacksonJsonAdapter**：调整默认配置，优化序列化/反序列化行为