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https://github.com/bitkylin/clusterdevicecontrolplatform
Java & Vue.js 全栈「集群设备管理云平台『后端部分』」，使用 Spring Boot、Netty 搭建 TCP 服务器与上万设备的集群通信，基于 JavaFX 的 GUI 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。
https://github.com/bitkylin/clusterdevicecontrolplatform
java javafx-gui mongodb netty redis spring-boot
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Java & Vue.js 全栈「集群设备管理云平台『后端部分』」，使用 Spring Boot、Netty 搭建 TCP 服务器与上万设备的集群通信，基于 JavaFX 的 GUI 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。
- Host: GitHub
- URL: https://github.com/bitkylin/clusterdevicecontrolplatform
- Owner: bitkylin
- License: mit
- Created: 2017-02-21T12:56:42.000Z (almost 8 years ago)
- Default Branch: master
- Last Pushed: 2022-12-07T19:25:27.000Z (about 2 years ago)
- Last Synced: 2025-01-04T22:15:46.572Z (4 days ago)
- Topics: java, javafx-gui, mongodb, netty, redis, spring-boot
- Language: Java
- Homepage:
- Size: 1.23 MB
- Stars: 382
- Watchers: 53
- Forks: 191
- Open Issues: 4
-
Metadata Files:
- Readme: README.md
- Contributing: CONTRIBUTING.md
- License: LICENSE
- Code of conduct: CODE_OF_CONDUCT.md
Awesome Lists containing this project
README
# 集群设备管理云平台「Java、SPA、Spring Boot 2.0、Netty、Vue.js 2.0、Element 2.0」
[](https://github.com/bitkylin/ClusterDeviceControlPlatform/stargazers)
[](https://travis-ci.org/bitkylin/ClusterDeviceControlPlatform)
[](https://github.com/bitkylin/ClusterDeviceControlPlatform/blob/master/LICENSE)
## 项目描述
Java & Vue.js 全栈项目，大规模集群设备管理云平台，由以下几部分组成：**Java 后端服务器、基于 Vue.js 的 Web 前端「SPA」单页应用程序、JavaFX 集群设备模拟客户端、辅助工具组件「Python 脚本、基于 C# & WPF 的可视化配置工具」**，简要介绍如下：
- **Java 后端服务器**：使用 Spring Boot 2.0 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，采用自定义帧格式。
- **基于 Vue.js 的 Web 前端「SPA」单页应用程序**：绚丽的现代化 SPA 应用程序，可视化展现服务器内部的各项数据，包括服务器消息队列、通信压力、实时通信信息等。
- **JavaFX 集群设备模拟客户端**：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。
- **辅助工具组件**：Python 编写的数据库初始化及测试脚本、C# 编写的基于 WPF 的可视化服务器配置工具。
**注意：[「基于 Vue.js 的 Web 前端「SPA」单页应用程序」为单独的项目，点击此处跳转](https://github.com/bitkylin/ClusterDeviceControlPlatform-Web)**
## 运行方法
**注意：主项目正在奋力优化中，还未成熟，暂时可使用子项目进行演示，运行方法如下：**
下载并进入子工程「clusterdeviceplatform-demo」的根目录：
```shell
cd clusterdeviceplatform-demo
```
而后在命令行执行如下命令：
```shell
gradle assemble
```
或者执行：
```shell
gradle build
```
稍后即可生成 jar 文件，找到并执行该 jar 文件即可：
```shell
cd build\libs
java -jar -Dfile.encoding=UTF-8 clusterdeviceplatform-demo-1.0.0.jar
```
而后进入[配套的 Web 前端项目](https://github.com/bitkylin/ClusterDeviceControlPlatform-Web)，根据该项目的说明，即可成功构建并运行 Web 页面。
**当然，以上运行说明并不完善，详细的构建方法及方便的一键构建脚本，可参考如下两篇文章：**
1. [使用 Linux 子系统部署 Node、Gradle 项目的构建工具](https://www.jianshu.com/p/f34d1f2e329c)
2. [Windows 10 用于 Linux 子系统的一键构建、打包脚本「 Node、Gradle 项目」](https://www.jianshu.com/p/6c78f35e228e)
## 项目图示
特别提示：如果无法查看后面的图片，可能需要科学上网。
### 1. 基于 Vue.js 的 Web 前端「SPA」单页应用程序
**Web 登录页面**
**Web 单设备组详细信息显示**
**Web 服务器压力图示**
### 2. JavaFX 集群设备模拟客户端
**Web 模拟客户端主界面重新设计**
**Web 模拟客户端主界面**
**Web 模拟客户端的压力测试功能**
## Java 服务器
### 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：Gradle
**注**：在运行 Java 服务器前，需预先正确部署并启动 MongoDB 数据库
### 系统架构图示
### 服务器架构描述
1. 基于 Spring Boot 实现业务处理，基于 Netty 实现与设备的通信，提供 Rest API 完成系统运行监控、设备管理等。
2. 服务端与至少 1W 台设备进行通信，基于 Netty 实现 TCP 通信、路由转发、设备抽象。
3. 为提升系统的吞吐，借鉴 Kafka 的 IO 模型及 Netty 的 IO 模型，结合内存缓存、线程池、发布订阅模式，实现应用实例整体 TPS 高于 2W / s。
4. 服务端与设备集群的业务数量众多，所需通信帧的格式、执行策略、处理方式各异，结合责任链模式、策略模式、模板方法模式、命令模式等实现了可插拔的插件式业务接入方案，降低业务处理与底层架构的耦合，新增业务功能及配套的通信帧时成本低、可维护性高。
5. 单台设备性能弱、可靠性差，但设备数量极多，基于时间轮定时器设计了拥塞控制、超时重发、心跳监测方案，在服务端大规模下发数据帧时，保证系统的一致性和稳定性。
### 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](http://www.jianshu.com/p/7b1010e7e293)
### 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](http://www.jianshu.com/p/c5da14855515)
「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](http://www.jianshu.com/p/9b5300b44f39)
[Maven 集成 JavaFX 8 以及 fx:root 问题探讨](http://www.jianshu.com/p/fce816babefc)
## 基于 Vue.js 的 Web 前端「SPA」单页应用程序
绚丽的现代化 SPA 应用程序，可视化展现服务器内部的各项数据，包括服务器消息队列、通信压力、实时通信信息等。
该应用开发时，设计经验总结可见以下文章：
[基于 Vue.js 2.0 酷炫自适应背景视频登录页面的设计](https://www.jianshu.com/p/8097bb3d9d49)
## [License](https://github.com/bitkylin/ClusterDeviceControlPlatform/blob/master/LICENSE)
> MIT License
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> Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
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> The above copyright notice and this permission notice shall be included in all
> copies or substantial portions of the Software.
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> THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
> IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
> FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
> AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
> LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
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## 关于我
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### 2. 其他
- 兴趣方向: Java, Web, Android, Vue.js, C#, JavaScript, Node.js, Kotlin 等
- Email: [email protected]