JAVA面试题分享四百七十七：物联网短信业务服务网关解决方案
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前言
设计
问题一
问题二
前言
有个短信需求需要联通开放发送短信的HTTP调用能力给xxx短信服务器（简称第三方平台），第三方平台可通过调用接口发送短信给相应用户，如果接收到短信的用户有相应回复，需要通知第三方平台，实现双向互通。
但联通网关目前仅支持SGIP协议，接入的第三方平台是HTTP协议，因此需要开发一个中间协议转化服务（简称短信业务服务网关），通过进行协议转换，实现短信发送。
SGIP协议是SMG和SP之间、SMG和GNS之间、以及SMG和SMG之间的接口协议，简称SGIP。通过应用
SGIP协议，SP可以接入到SMG，实现SP应用的一点接入、全网服务；SMG可以通过SGIP协议，实现消息在不同SMG之间的路由和转发。同时SMG通过该协议也可以和GNS通信，以实现各SMG和GNS之间路由表的同步功能。
设计
总体流程：
业务流程：
下发短信流程：
客户端建立
socket，先发送一个Bind请求，解析收到的BindResp包，正常连接后可以使用submit命令发送短信，获取解析收到的submitresp包，发送成功后调用unbind命令断开连接，解析收到的UnbindResp，如果命令操作正常就关闭socket。
bind的有效期60秒，有效期内可以一直调用submit请求下发短信，如果期间不发送unbind，则bind在60秒后自动断开连接。
基于上面流程会存在两个问题：
-
连接断开时需要重新建立连接
-
建立连接期间要保证短信不丢失
这里测试的时候发现，bind有效期内，再次发送bind，返回失败，即bind期间不允许再次bind。
问题一
定时任务，周期性重新连接，伪代码：
@Scheduled(fixedRate = 50000, initialDelay = 50000)
public void reconnect() throws Exception {
sgipChannelFuture();
}
public ChannelFuture sgipChannelFuture() {
if (null == channelFuture || !channelFuture.channel().isActive()) {
try {
channelFuture = bootstrap.connect(ip, port).sync();
System.out.println("远程服务已经连接，可以进行数据交换了...");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
} else {
log.info("开始销毁连接，发送unbind请求");
channelFuture.channel().writeAndFlush("unbind");
try {
channelFuture = bootstrap.connect(ip, port).sync();
System.out.println("远程服务已经连接，可以进行数据交换了...");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
return channelFuture;
}
这里介绍一种更优雅的做法：
@Bean("sgipChannelFuture")
public ChannelFuture sgipChannelFuture() {
ChannelFuture channelFuture = null;
try {
Bootstrap bootstrap = new Bootstrap();
channelFuture = bootstrap.connect("127.0.0.1", 8888).sync();
System.out.println("远程服务已经连接，可以进行数据交换了...");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return channelFuture;
}
@Scheduled(fixedRate = 50000, initialDelay = 50000)
public void reconnect(){
sgipChannelFuture = (ChannelFuture) applicationContext.getAutowireCapableBeanFactory().getBean("sgipChannelFuture");
if (null == sgipChannelFuture || !sgipChannelFuture.channel().isActive()) {
DefaultSingletonBeanRegistry registry = (DefaultSingletonBeanRegistry) applicationContext.getAutowireCapableBeanFactory();
registry.destroySingleton("sgipChannelFuture");
registry.registerSingleton("sgipChannelFuture", client.sgipChannelFuture());
} else {
log.info("开始销毁连接，发送unbind请求");
sgipChannelFuture.channel().writeAndFlush("unbind");
DefaultSingletonBeanRegistry registry = (DefaultSingletonBeanRegistry) applicationContext.getAutowireCapableBeanFactory();
registry.destroySingleton("sgipChannelFuture");
registry.registerSingleton("sgipChannelFuture", client.sgipChannelFuture());
}
}
这里有必要介绍一下DefaultSingletonBeanRegistry，部分源码：
// 单例缓存 beanName -> 单例实例
private final Map singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(256);
// 工厂缓存，又称二级缓存，缓存单例工厂
private final Map> singletonFactories = new HashMap<>(16);
// 三级缓存，缓存提前暴露的单例实例
private final Map earlySingletonObjects = new ConcurrentHashMap<>(16);
// 缓存以及注册单例的单例名称（按注册顺序）
private final Set registeredSingletons = new LinkedHashSet<>(256);
// 正在创建的 bean 的 name
private final Set singletonsCurrentlyInCreation =
Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<>(16));
// 是否允许 循环引用
private boolean singletonsCurrentlyInDestruction = false;
//...
-
定义了大量的缓存属性，用于解决循环依赖，提高性能等
-
其中
singletonObjects即我们常说的单例池，所有的单例都在创建完成后缓存其中
DefaultSingletonBeanRegistry：Spring Framework中的单例Bean管理。
在
Spring Framework中，单例Bean的管理是非常重要的一部分。Spring容器负责管理单例Bean的生命周期，并确保在应用程序中只有一个实例存在。这一管理的核心是DefaultSingletonBeanRegistry，一个用于注册和解析单例Bean的默认实现。
DefaultSingletonBeanRegistry的主要职责是维护一个单例Bean的注册表，并提供方法来注册、获取和解析单例Bean。它提供了一个通用的接口，使得开发者能够轻松地自定义单例Bean的生命周期行为。
首先，让我们来看看如何使用DefaultSingletonBeanRegistry注册单例Bean。在Spring中，我们可以使用registerSingleton方法将Bean注册到DefaultSingletonBeanRegistry中：
DefaultSingletonBeanRegistry registry = new DefaultSingletonBeanRegistry();
registry.registerSingleton("myBean", MyBean.class);
通过 destroySingleton 方法来处理单例对象的销毁：
DefaultSingletonBeanRegistry registry = new DefaultSingletonBeanRegistry();
registry.destroySingleton("myBean");
问题二
从发送unbind到接收到bind结果期间，短信网关接收到的http请求缓存到redis队列中，定时进行补发。
当然也可以使用其他第三方专门的消息队列，如RabblitMQ、RocketMQ