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Java 后端项目，大规模集群设备的管理平台，使用 Spring 作为基础框架，使用 Netty 搭建 TCP 服务器与上万台设备组成的集群通信，使用基于 JavaFX 的图形界面应用程序模拟上万台设备的行为，并可对服务器进行压力测试。

基于 Spring 和 Netty 的集群设备管理平台

项目描述

Java 后端项目，大规模集群设备的管理平台，使用 Spring 作为基础框架，使用 Netty 搭建 TCP 服务器与上万台设备组成的集群通信，使用基于 JavaFX 的图形界面应用程序模拟上万台设备的行为，并可对服务器进行压力测试。

Java 服务器运行环境

• JRE：Java SE 8u121 及以上环境测试通过

• 操作系统：在 Windows 7 及以上，CentOS、Ubuntu 等系统下测试通过

• 数据库：MongoDB 3.4.0 下测试通过

• IDE：IntelliJ IDEA 2017

• 构建工具：Maven

注：在运行 Java 服务器前，需预先正确部署并启动 MongoDB 数据库

项目主框架

该模型为实际项目模型的抽象，实际项目中，上万台设备通过 CAN 总线连接，并通过「CAN 转以太网模块」和 Java 服务器通信，本模型抽象为上万台设备通过一条 TCP 连接和服务器进行通信，设备区分依靠自定义帧格式。

Java 服务器

服务器架构描述

• 以 Spring 为基础框架，集成 Netty、Spring Data、Spring MVC 等框架搭建服务器。

• 采用 Netty 开发 TCP 服务器，与至少 1W 台设备「智能充电柜」进行通信，处理能力 200 帧/秒以上，已有效解决粘包、半包问题。遵循 CAN 协议自定义帧格式，实现丰富的业务功能。

• 采用 MongoDB，对设备集群的状态信息进行持久化。

• 采用 Spring MVC，为 .NET 及 Web 客户端提供 RESTFul API 风格的 HTTP 服务。

• 采用 Redis 作为数据库的缓存，极大提升数据库的使用效率，并将服务器对帧的处理效率提升2个数量级以上。

Netty 服务器设计方案

本节内容总结为以下文章，点击查看：

基于 Netty 的自定义帧高可靠性读取方案

帧调度算法概述

本节介绍 Java 服务器中，Netty 模块使用的帧调度算法，由于众多硬件设备的数据帧处理能力较差，可靠性较差，服务器大规模下发数据帧时，需进行有效的拥塞控制、超时重发，可有效提升集群设备的可靠性，降低集群设备的研发难度。

内容较多，这部分内容被放在了独立博文中，请使用如下链接查看：

基于 Netty 的帧调度策略，自行实现流量控制及可靠性通信

「注」本部分为源码「Netty服务器」部分的解释说明，需结合源码进行阅读。

JavaFX 设备模拟客户端

基于 JavaFX 开发 GUI 客户端，模拟集群设备的行为，并可对服务器进行压力测试。

本程序开发时，相关技巧和填坑总结为以下文章：

JavaFX 8 下简化自定义控件的外部调用以及流式布局示例

Maven 集成 JavaFX 8 以及 fx:root 问题探讨

模拟客户端主界面

模拟集群设备的行为进行压力测试

License

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