C++项目——集群聊天服务器项目(五)网络模块与业务模块

news2024/9/22 17:38:12

今天来正式书写集群聊天服务器网络模块与部分业务模块的代码

环境搭建C++项目——集群聊天服务器项目(一)项目介绍、环境搭建、Boost库安装、Muduo库安装、Linux与vscode配置-CSDN博客

Json第三方库

muduo网络库

MySQL数据库

一、工程目录创建

项目通过CMake编译，书写CMakeLists.txt文件，分别书写三级，从项目目录中一级一级往下找

（1）项目根目录下CHAT

cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
project(chat)

# 配置编译选项
set(CMAKE_CXX_FLAGS ${CMAKE_CXX_FLAGS} -g)  # 可调试可执行文件

# 设置可执行文件存储的路径
set(EXECUTABLE_OUTPUT_PATH ${PROJECT_SOURCE_DIR}/bin)

#配置头文件搜索路径
include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include)
include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/include/server)
include_directories(${PROJECT_SOURCE_DIR}/thirdparty)

# 加载子目录
add_subdirectory(src)

（2）子目录src中

add_subdirectory(server)

（3）src目录中server目录


#定义了一个SRC_LIST变量，包含了该目录下的所有源文件
aux_source_directory(. SRC_LIST)

# 指定生成可执行文件
add_executable(ChatServer ${SRC_LIST})
# 指定可执行文件链接时需要依赖的库文件
target_link_libraries(ChatServer muduo_net muduo_base pthread)

二、网络模块代码编写

同前述集群聊天服务器项目(三)中服务器代码步骤一致，即

1.组合TcpServer对象

2.创建EventLoop事件循环对象的指针

3.明确TcpServer构造函数需要什么参数，输出ChatServer的构造函数

4.在当前服务器类的构造函数中，注册处理连接和读写事件的回调函数

5.设置合适的服务端线程数量，muduo会自动划分I/O线程和worker线程

由于是项目编写，因此将头文件与源文件区分开

在项目根目录/include/server下编写chatserver.hpp头文件

#ifndef CHATSERVER_H
#define CHATSERBER_H

#include <muduo/net/EventLoop.h>
#include <muduo/net/TcpServer.h>

using namespace muduo;
using namespace muduo::net;

//聊天服务器的主类
class ChatServer
{
public:
    // 初始化聊天服务器对象
    ChatServer(EventLoop *loop,
               const InetAddress &listenAddr,
               const string &nameArg);
    // 启动服务
    void start();

private:
    //上报链接相关信息的回调函数
    void onConnection(const TcpConnectionPtr &);
    //上报读写相关信息的回调函数
    void onMessage(const TcpConnectionPtr &,
                   Buffer *,
                   Timestamp);
    TcpServer _server;      //组合muduo库，实现服务器功能的类对象
    EventLoop *_loop;        //指向事件循环单元的指针
};

#endif

相应的，在项目根目录/src/server下编写chatserver.cpp源文件

#include "chatserver.hpp"
#include "json.hpp"
#include "chatservice.hpp"

#include <iostream>
#include <functional>
#include <string>
using namespace std;
using namespace placeholders;//占位符 
using json = nlohmann::json;

//初始化聊天服务器对象
ChatServer::ChatServer(EventLoop *loop,
                       const InetAddress &listenAddr,
                       const string &nameArg)
    : _server(loop, listenAddr, nameArg), _loop(loop)
{
    //注册链接回调
    _server.setConnectionCallback(std::bind(&ChatServer::onConnection, this, _1));//绑定器bind

    //注册消息回调
    _server.setMessageCallback(std::bind(&ChatServer::onMessage, this, _1, _2, _3));//绑定器bind 

    //设置线程数量4
    _server.setThreadNum(4);
}

//启动服务
void ChatServer::start()
{
    _server.start();
}

//上报链接相关信息的回调函数
void ChatServer::onConnection(const TcpConnectionPtr &conn)
{
    //客户端断开链接
    if (!conn->connected())
    {
        conn->shutdown();//关闭文件描述符 
    }
}

//上报读写事件相关信息的回调函数，收到消息了， 
void ChatServer::onMessage(const TcpConnectionPtr &conn,
                           Buffer *buffer,
                           Timestamp time)
{
    string buf = buffer->retrieveAllAsString();//转成字符串接收

    //测试，添加json打印代码
    cout << buf << endl;

    //数据的反序列化
    json js = json::parse(buf);
    //达到的目的：完全解耦网络模块的代码和业务模块的代码
    //通过js["msgid"] 获取=》业务handler处理器（在业务模块事先绑定好的）=》conn  js  time传给你 
    auto msgHandler = ChatService::instance()->getHandler(js["msgid"].get<int>());//转成整型 
    //回调消息绑定好的事件处理器，来执行相应的业务处理，一个ID一个操作 
    msgHandler(conn, js, time);
}

在这里，网络模块与业务模块彻底解耦

msgHandler是事件处理器，定义在业务模块，通过js["msgid"] 获取=》业务handler处理器（在业务模块事先绑定好的）=》conn  js  time

三、业务模块代码编写

目前先暂且编写登录和注册回调函数测试程序是否正常运转，后续进行完善

在项目根目录/include/server下编写chatservice.hpp头文件

定义聊天服务器业务类对象，绑定相应的事件回调函数，由于只需要一个构造函数，进行单例化操作

chatservice.hpp

#ifndef CHATSERVICE_H
#define CHATSERVICE_H

#include <muduo/net/TcpConnection.h>
#include <unordered_map>//一个消息ID映射一个事件处理 
#include <functional>
using namespace std;
using namespace muduo;
using namespace muduo::net;


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

//表示处理消息的事件回调方法类型，事件处理器，派发3个东西 
using MsgHandler = std::function<void(const TcpConnectionPtr &conn, json &js, Timestamp)>;

//聊天服务器业务类
class ChatService
{
public:
    //获取单例对象的接口函数
    static ChatService *instance();
    //处理登录业务
    void login(const TcpConnectionPtr &conn, json &js, Timestamp time);
    //处理注册业务
    void reg(const TcpConnectionPtr &conn, json &js, Timestamp time);

    //获取消息对应的处理器
    MsgHandler getHandler(int msgid);
private:
    ChatService();//单例 

    //存储消息id和其对应的业务处理方法，消息处理器的一个表，写消息id对应的处理操作 
    unordered_map<int, MsgHandler> _msgHandlerMap;

};

#endif

定义枚举量进行哈希表索引，通过不同的枚举量调用响应的业务处理方法

在项目根目录/include/server下编写public.hpp头文件

public.hpp

#ifndef PUBLIC_H
#define PUBLIC_H

/*
    Server 和 Client 的 公共文件
*/
enum enMsgType{
    LOGIN_MSG = 1,//登录消息
    REG_MSG, //注册消息
};


#endif

相应的，在项目根目录/src/server下编写chatservice.cpp源文件

在服务器业务类将事件处理函数与枚举量插入定义的容器中，以便后续通过msgid进行索引

#include "chatservice.hpp"
#include "public.hpp"
#include <muduo/base/Logging.h>//muduo的日志 
using namespace std;
using namespace muduo;

//获取单例对象的接口函数
ChatService *ChatService::instance()
{
    static ChatService service;
    return &service;
}

//构造方法，注册消息以及对应的Handler回调操作
ChatService::ChatService()
{
    //用户基本业务管理相关事件处理回调注册
    _msgHandlerMap.insert({LOGIN_MSG, std::bind(&ChatService::login, this, _1, _2, _3)});
    _msgHandlerMap.insert({REG_MSG, std::bind(&ChatService::reg, this, _1, _2, _3)});

}


//获取消息对应的处理器
MsgHandler ChatService::getHandler(int msgid)
{
    //记录错误日志，msgid没有对应的事件处理回调
    auto it = _msgHandlerMap.find(msgid);
    if (it == _msgHandlerMap.end())//找不到 
    {
        //返回一个默认的处理器，空操作，=按值获取 
        return [=](const TcpConnectionPtr &conn, json &js, Timestamp) {
            LOG_ERROR << "msgid:" << msgid << " can not find handler!";//muduo日志会自动输出endl 
        };
    }
    else//成功的话 
    {
        return _msgHandlerMap[msgid];//返回这个处理器 
    }
}

//处理登录业务  id  pwd   pwd
void ChatService::login(const TcpConnectionPtr &conn, json &js, Timestamp time)
{
    LOG_INFO<<"do login service!!!";
}

//处理注册业务  name  password
void ChatService::reg(const TcpConnectionPtr &conn, json &js, Timestamp time)
{
	LOG_INFO<<"do reg service!!!";
}

登录和注册业务仅打印日志信息

四、main函数

#include "chatserver.hpp"

int main(){
    EventLoop loop;
    InetAddress addr("127.0.0.1",6000);
    ChatServer server(&loop,addr,"ChatServer");

    server.start();
    loop.loop();
    return 0;
}

五、功能测试

监听127.0.0.1 6000端口

可以看到msgid为1时，触发登录回调函数、msgid为2时，触发注册回调函数，由于msgid为3时没有定义，在哈希表中查不到相应的值，打印：找不到相应的处理器，返回空处理对象

功能验证成功！

如果有错误还请联系我，请期待后续的项目更新吧~感谢~

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