C++实现集群聊天服务器（一）

笔记参考腾讯课堂施磊老师课程：C++实现集群聊天服务器

技术栈

• Json序列化和反序列化
• muduo网络库开发
• nginx源码编译安装和环境部署
• nginx的tcp负载均衡器配置
• redis缓存服务器编程实践
• 基于发布-订阅的服务器中间件redis消息队列编程实践
• MySQL数据库编程
• CMake构建编译环境
• Github托管项目

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项目需求

1. 客户端新用户注册
2. 客户端用户登录
3. 添加好友和添加群组
4. 好友聊天
5. 群组聊天
6. 离线消息
7. nginx配置tcp负载均衡
8. 集群聊天系统支持客户端跨服务器通信

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项目目标

1. 掌握服务器的网络I/O模块，业务模块，数据模块分层的设计思想
2. 掌握C++ muduo网络库的编程以及实现原理
3. 掌握Json的编程应用
4. 掌握nginx配置部署tcp负载均衡器的应用以及原理
5. 掌握服务器中间件的应用场景和基于发布-订阅的redis编程实践以及应用原理
6. 掌握CMake构建自动化编译环境
7. 掌握Github管理项目

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开发环境

1. ubuntu linux环境
2. 安装Json开发库
3. 安装boost + muduo网络库开发环境，参考博客：
   https://blog.csdn.net/QIANGWEIYUAN/article/details/89023980
4. 安装redis环境
5. 安装mysql数据库环境
6. 安装nginx
7. 安装CMake环境

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配置远程开发环境

windows+vscode配置远程linux开发环境

参考博客：https://blog.csdn.net/qq756684177/article/details/94236990

1. linux系统运行sshd服务
2. 在vscode上安装Remote Development插件，其依赖插件会自动安装
3. 配置远程linux主机的信息
4. 在vscode上开发远程连接linux

VS环境创建远程linux跨平台项目

参考博客：https://blog.csdn.net/QIANGWEIYUAN/article/details/89469717

vscode在linux环境下直接开发

网络搜索关键词

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下载

链接: https://pan.baidu.com/s/1kXyXy5ct1OmIxu8uSfjS1g 提取码: 13gi

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Json介绍

Json是一种轻量级的数据交换格式（也叫数据序列化方式）。Json采用完全独立于编程语言的文本格式来存储和表示数据。简洁和清晰的层次结构使得 Json 成为理想的数据交换语言。 易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，并有效地提升网络传输效率。

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一个优秀的Json三方库

JSON for Modern C++ 是一个由德国大牛 nlohmann 编写的在 C++ 下使用的 JSON 库。

具有以下特点：

• 直观的语法
• 整个代码由一个头文件组成json.hpp，没有子项目，没有依赖关系，没有复杂的构建系统，使用起来非常方便
• 使用 C++ 11 标准编写
• 使用 json 像使用 STL 容器一样
• STL 和 json 容器之间可以相互转换
• 严谨的测试：所有类都经过严格的单元测试，覆盖了 100％ 的代码，包括所有特殊的行为。此外，还检查了 Valgrind 是否有内存泄漏。为了保持高质量，该项目遵循核心基础设施倡议(CII)的最佳实践

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包含Json头文件

在网络中，常用的数据传输序列化格式有 XML、Json、ProtoBuf，在公司级别的项目中，大量的在使用 ProtoBuf 作为数据系列化的方式，以其数据压缩编码传输，占用带宽小，同样的数据信息，是 Json 的 1/10，XML 的 1/20，但是使用起来比 Json 稍复杂一些，所以项目中我们选择常用的 Json 格式来打包传输数据。

下面列举一些项目中用到的有关 Json 数据的序列化和反序列化代码，仅供参考！JSON for ModernC++这个三方库的使用非常简单，如下所示：

#include "json.hpp"
using json = nlohmann::json;

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Json数据序列化

就是把我们想要打包的数据或者对象，直接处理成 Json 字符串。

1. 普通数据序列化

json js;
// 添加数组
js["id"] = {1,2,3,4,5}; 
// 添加key-value 
js["name"] = "zhang san"; 
// 添加对象 
js["msg"]["zhang san"] = "hello world"; 
js["msg"]["liu shuo"] = "hello china"; 
// 上面等同于下面这句一次性添加数组对象 
js["msg"] = {{"zhang san", "hello world"}, {"liu shuo", "hello china"}}; 
cout << js << endl; //string sendBuf = js.dump(); 将json数据对象序列化成json字符串sendBuf
                    //cout << sendBuf.c_str() << endl;

上面js对象的序列化结果是：
{"id":[1,2,3,4,5],"msg":{"liu shuo":"hello china","zhang san":"hello world"},"name":"zhang san"}

2. 容器序列化