项目---基于TCP的高并发聊天系统
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服务端
服务端视角下的流程图
一、数据库管理模块
1.1 数据库表的创建
1.2 .对于数据库的操作
1.2.1首先得连接数据库
1.2.2执行数据库语句
1.2.3 返回数据库中存放的所有用户的信息
1.2.4返回数据库中存放的所有用户的好友信息
二、用户管理模块
2.1、UserInfo类：描述单个用户的信息
2.2UserMana类：组织用户的信息
2.2.1初始化
剩下的就是各类业务的接口
三、自定义消息格式
3.1了解Json对象
3.2、Json序列化和反序列化
3.3、模拟注册请求和发送请求
四、网络通信模块&业务模块
4.1、InitChatSvr函数
4.2 StartChatSvr函数
客户端
客户端视角下的流程图
1、注册
2、登录
3、发送消息
4、添加好友
服务端
服务端视角下的流程图
一、数据库管理模块
数据库模块是项目的最底层，主要就是负责与数据库进行打交道，
具体功能有：连接数据库、将用户信息存入数据库中、从数据库中获取信息、操作数据库中的表
1.1 数据库表的创建
这里创建了两张表：user，friendinfo。分别用来存放用户信息，用户好友信息。
1.2 .对于数据库的操作
1.2.1首先得连接数据库
1.2.2执行数据库语句
1.2.3 返回数据库中存放的所有用户的信息
用户管理模块刚初始化的时候就需要一个工作：从数据库当中获取所有用户的信息，还有每个用户的好友信息
1.2.4返回数据库中存放的所有用户的好友信息
二、用户管理模块
数据库模块是整个项目的最低层，而用户管理模块是倒数第二层，是建立在数据库模块之上的
2.1、UserInfo类：描述单个用户的信息
2.2UserMana类：组织用户的信息
2.2.1初始化
用户管理模块刚初始化的时候就需要一个工作：从数据库当中获取所有用户的信息，还有每个用户的好友信息，并将这些信息放于user_map当中去，方便后续的查询
剩下的就是各类业务的接口
三、自定义消息格式
3.1了解Json对象
只有当服务端和客户端发送的消息格式统一的时候，才能正常的进行通信，就像网络当中的各种协议一样，只有双方都遵守的时候，才能正常的进行数据交换。
我们这里采用的是Json数据格式
Json就是一个key ：value的东西，他可以包含多动类型
简单介绍：
示例：
这就是一个Json对象，Json还支持嵌套，可以有无数种格式
我们来测试一下：
能够看到，json对象用起来是非常方便的。
我们再来测试看一下Json的NB之处：
我们来运行一下看能打印出什么：
3.2、Json序列化和反序列化
为什么需要序列化呢？
在tcpsocket编程的时候，我们学习过，内存不连续的结构体是不能直接用send发送的，需要使用序列化，将内存组合起来，放到一块连续的内存当中去，然后再发送。反序列化就是反过来，具体可以去看我之前写的博客：网络基础2--HTTP协议详解_Flying clouds的博客-CSDN博客
序列化：
反序列化：
3.3、模拟注册请求和发送请求
注册请求：
注册响应：
四、网络通信模块&业务模块
1、该模块负责TCP的socket编程，来负责网络通信。用epoll来监控多个文件描述符，从而实现具有高并发的基础
2、该模块还负责处理各种业务如：注册、登录、添加好友、聊天的具体实现
4.1、InitChatSvr函数
这个函数的作用是初始化资源，获取到需要的所有资源，比如用户管理模块的实例化指针、发送队列和接收队列、提供TCP服务的实例化指针、epoll操作句柄。
bool InitChatSvr(int wtc = 4){
/* 1. 初始化用户管理类的指针 */
um_ = UserMana::GetInstance();
if(um_ == NULL){
std::cout << "初始化用户管理失败了， 请检查..." << std::endl;
return false;
}
/* 2. 初始化队列资源 */
recv_que_ = new MsgPool();
if(recv_que_ == NULL){
std::cout << "init MsgPool failed" << std::endl;
return false;
}
send_que_ = new MsgPool();
if(send_que_ == NULL){
std::cout << "init MsgPool failed" << std::endl;
return false;
}
work_thread_count_ = wtc;
/* 3. 初始化tcp通信的内容 */
sockfd_ = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
if(sockfd_ < 0){
perror("socket");
return false;
}
int opt = 1;
// sockfd为需要端口复用的套接字
setsockopt(sockfd_, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, (const void *)&opt, sizeof(opt));
struct sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(port_);
addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("0.0.0.0");
int ret = bind(sockfd_, (struct sockaddr*)&addr, sizeof(addr));
if(ret < 0){
perror("bind");
return false;
}
ret = listen(sockfd_, 10);
if(ret < 0){
perror("listen");
return false;
}
/* 4. 初始化epoll */
ep_fd_ = epoll_create(5);
if(ep_fd_ < 0){
perror("epoll_create");
return false;
}
return true;
} 4.2 StartChatSvr函数
这个函数相当于是开始工作的函数，调用这个函数之后，主线程就会 启动接收线程、发送线程、工作线程。
启动完别的线程之后，我们给主线程也找了一个活干：一直在accept，并将接收到的新连接套接字放到epoll当中去，让epoll帮我们去监控这些个文件描述符的状态
bool StartChatSvr(){
/* 1. 启动接收线程 */
pthread_t tid;
int ret = pthread_create(&tid, NULL, RecvStart, (void*)this);
if(ret < 0){
std::cout << "create thread failed\n";
return false;
}
/* 2. 启动发送线程 */
ret = pthread_create(&tid, NULL, SendStart, (void*)this);
if(ret < 0){
std::cout << "create thread failed\n";
return false;
}
/* 3. 启动工作线程 */
for(int i = 0; i < work_thread_count_; i++){
ret = pthread_create(&tid, NULL, WorkerStart, (void*)this);
if(ret < 0){
std::cout << "create thread failed\n";
return false;
}
}
/* 4. 主线程accept */
/* 5. 将新连接套接字放到epoll当中 */
while(1){
int new_sockfd = accept(sockfd_, NULL, NULL);
if(new_sockfd < 0){
continue;
}
/* 添加到epoll */
struct epoll_event ee;
ee.events = EPOLLIN;
ee.data.fd = new_sockfd;
epoll_ctl(ep_fd_, EPOLL_CTL_ADD, new_sockfd, &ee);
}
客户端
客户端视角下的流程图
客户端我们这里选取了MFC框架来进行，我们这里只是用到了MFC最基本的使用方法，想要熟练掌握MFC的同学可以去看b站上面的视频，上面的讲解是非常清晰的，我们这里只是简单来用。
我们在客户端主要是实现了四个基本的业务：注册，登录，添加好友，给好友发送消息
我们先来看看四个窗口：
1、注册
我们首先要插入一个Dialog，然后去对其进行操作，具体做法就是：插入一个Dialog，然后点击这个Dialog，我们就能看到一个窗口，然后再对窗口添加button。。。啥的各种内容。
在窗口当中对 ： 姓名、学校、电话、密码添加变量，用来保存之后输入的值。
我们右键去对其添加变量、控件什么的，双击就是会给我们自动生成代码。
我们这个注册窗口是需要点击提交之后，成功的话就直接跳转到登录的界面，我们这里选择的是双击提交，生成代码，然后在这个函数里面实现我们想要的功能
void CRegisterdlg::OnBnClickedCommit()
{
// TODO: 在此添加控件通知处理程序代码
/*1.获取输入框的内容*/
UpdateData(true);
if (m_nickname_.IsEmpty()||m_school_.IsEmpty()||
m_tel_.IsEmpty()||m_passwd_.IsEmpty()) {
MessageBox(TEXT("请输入完整的注册内容！"));
return;
}
std::string nickname = CT2A(m_nickname_.GetString());
std::string school = CT2A(m_school_.GetString());
std::string telnum = CT2A(m_tel_.GetString());
std::string passwd = CT2A(m_passwd_.GetString());
/*2.组织ChatMSg数据*/
ChatMsg cm;
cm.msg_type_ = Register;
cm.json_msg_["nickname"] = nickname.c_str();
cm.json_msg_["school"] = school.c_str();
cm.json_msg_["telnum"] = telnum.c_str();
cm.json_msg_["passwd"] = passwd.c_str();
/*3.获取TCP实例化指针*/
TcpSvr* ts = TcpSvr::GetInstance();
/*4.发送消息*/
std::string msg;
cm.GetMsg(&msg);
ts->Send(msg);
/*5.获取消息队列的实例化指针*/
MsgQueue* mq = MsgQueue::GetInstance();
if (mq == NULL) {
exit(1);
}
/*6.按照消息类型获取注册应答*/
msg.clear();
mq->Pop(Register_Resp,&msg);
/*
7.解析应答，判断应答结果
注册成功 ==》跳转到登 录界面
注册失败 ==》情空注册框，提示失败了（电话号码重复了）
*/
cm.clear();
cm.PraseMsg(-1,msg);
if (cm.reply_status_ == REGISTER_FAILED) {
MessageBox(TEXT("电话号码重复了，请检查输入。。。"));
}
else {
MessageBox(TEXT("注册成功！"));
}
}2、登录
登录的时候，需要做到是点击登录按钮之后能够跳转到我们的聊天界面，需要注意的是，在跳转到聊天界面之前，我们需要提前吧聊天界面的内容给加载好，这样一条转到界面我们就能进行操作的，跳转界面我们已经知道了是调用domodel，用模态的方式打开界面，但是怎么加载数据呢？
我们这里可以找到方法：在调用domodel函数的时候，会调用一个函数，这个函数是重写父类的虚函数
BOOL CChatDlg::OnInitDialog()在这个函数里面，我们可以能够实现获取聊天界面内容的功能，我们要获取的内容就两个：好友列表和好友的消息记录。
知道了这些之后，我就只剩下开工了：
如何展示：
保存好友信息到本地
因为好友信息是动态变化的，我们如果只是在获取好友信息的时候就在列表当中展示一次的话，那么当添加好友或者删除好友的时候，我们只能获取到新的好友信息，原来的好友信息就不知道从哪里再去获取了，方便起见，我们就直接保存在客户端，用vector来进行保存。
3、发送消息
我们想要发送消息，第一步肯定是要知道消息到底要发送给谁，就像微信一样，我们在好友列表当中点击谁，就代表要给哪个好友发送消息了，我们为了能实现这个功能：需要做到的就是能够时刻识别出来我们点击了好友列表，并且要知道到底点击了谁。
这个功能我们用一个MFC的函数来实现 ： GetText，这个函数能够知道我们点击了哪个好友
/*
当用户点击了 frilist，
1. 要及时的更新 recv_userid
2. 更新对话框
*/
/* 1. 获取点击的内容 */
CString str;
m_frilist_.GetText(m_frilist_.GetCurSel(), str);
/* 2. 根据点击的内容进行比对*/
/* 3. 更新 recv_userid_ */
int i = 0;
for (; i < fris_info_.size(); i++) {
// eg: zs-bite zs-bite:10
// zs ls
std::string tmp = CT2A(str.GetString());
if (strstr((tmp.c_str()), fris_info_[i].nickname_.c_str()) != NULL) {
recv_userid_ = fris_info_[i].user_id_;
break;
}
}当我们切换了好友之后，我们也要同步更新聊天框的内容
我们这里的做法也很简单粗暴：将现在所有的消息全部清空，然后再将当前好友的历史记录依次展示上去
/* 4. 刷新聊天界面 */
for (int i = m_output_.GetCount(); i >= 0; i--) {
m_output_.DeleteString(i);
}
std::vector h_m = fris_info_[i].history_msg_;
for (int i = 0; i < h_m.size(); i++) {
m_output_.InsertString(m_output_.GetCount(), h_m[i].c_str());
}
fris_info_[i].unread_msg_ = 0;
/* 5. 清空输入框 */
m_input_.Empty();
m_input_edit_.SetWindowTextA(0);
/* 6. 刷新UserList */
ReferFriList(); 4、添加好友
我们想要做到的是输入一个好友的电话号码，然后给服务端发送一个添加好友的请求，在服务端这里进行判断，如果有这个电话号码是一个注册用户的话，我们就给这个用户推送一个添加好友的请求，如果不是的话服务端就忽略这条消息。
当用户收到添加好友请求的时候，可以选择同意或者拒绝，如果拒绝，就当作无事发生就行；如果点击了同意，就需要给服务端回一个同意添加好友的请求，然后服务端进行处理，将两个人的关系设置为好友，并再次给客户端推送应答，让客户端的好友列表进行更新，将新添加的好友展示上去。
UpdateData(true);
if (m_fritel.IsEmpty()) {
MessageBox(TEXT("输入内容不能为空..."));
return;
}
std::string input = CT2A(m_fritel.GetString());
ChatMsg cm;
cm.msg_type_ = AddFriend;
cm.user_id_ = userid_;
cm.json_msg_["fri_telnum"] = input.c_str();
/* 3. 获取TCP的实例化指针 */
TcpSvr* ts = TcpSvr::GetInstance();
/* 4. 发送消息 */
std::string msg;
cm.GetMsg(&msg);
ts->Send(msg);
CDialog::OnCancel();