目录
功能设计
模块划分
业务接口/功能示意图
服务实现流程
服务代码实现
封装文件操作模块（utils.hpp）
获取唯一标识ID
文件读操作
文件写操作
编写proto文件
文件元信息
文件管理proto
单文件上传
多文件上传
单文件下载
多文件下载
RPC调用
服务端创建子类（FileManageServiceImpl）完成RPC服务调用函数重写
SingleFileUp（单文件上传）
MultiFileUp（多文件上传）
SingleFileDown（单文件下载）
MultiFileDown（多文件下载）
RPC服务端代码（总）
服务端完成文件管理子服务类（FileManageServer）
注意
实例化服务类对象，启动服务
工程系统构建配置文件（CMakeLists.txt）
服务测试
本章节，主要对项目中文件管理子服务模块进行分析、开发与测试。
功能设计
文件管理子服务，主要提供两个功能：文件的上传和文件的下载，因此，文件管理子服务主要提供4个功能性接口：
1、单个文件的上传：主要用于后台，将收到的文件消息进行存储。
2、多个文件的上传：主要用于后台，将收到的文件消息进行存储。
3、单个文件的下载：在后台用于获取头像文件数据，以及客户端用于获取文件数。
4、多个文件的下载：在后台用于大批量获取头像文件数据，以及前端的批量文件下载。
模块划分
| 参数/配置文件解析模块 | 基于gflags框架直接使用，进行参数/配置文件的解析。 |
| 日志模块 | 基于spdlog封装的logger 直接进行日志输出。 |
| 服务注册模块 | 基于etcd框架封装的注册模块 直接进行文件管理子服务模块的服务注册。 |
| RPC服务模块 | 基于brpc框架 搭建文件管理子服务的RPC服务器。 |
| 文件操作模块 | 基于标准库的文件流操作实现文件的读写封装，用于文件操作。 |
业务接口/功能示意图
文件上传：
文件下载/获取：
服务实现流程
| 1、实现文件操作模块的封装（utils.hpp），其中包括 文件读操作、文件写操作，外加一个获取唯一标识ID的操作（用于用户ID、文件ID等）。 |
| 2、编写服务所需的proto文件，利用protoc工具生成RPC服务器所需的.pb.h 和 .pb.cc 项目文件。 |
| 3、服务端 创建子类，继承于proto文件中RPC调用类，并进行功能性接口函数重写。 |
| 4、服务端 完成文件管理子服务类。 |
| 5、实例化 服务类对象，启动服务。 |
服务代码实现
封装文件操作模块（utils.hpp）
获取唯一标识ID
在代码中，文件ID、用户ID 或者是 会话ID 都由此处操作来获取。
这里使用16个随机的字符串 组成这个唯一的标识ID。
实现思想：
1、先生成6个 0 ~ 255 内的随机数字，而1 个 字节，为 8位。再将这8位，分成4 4 位，每4位转换成1个16进制数字，从而 1个随机数字 转换成 2个 16位数字。至此，得到12 位 随机16进制字符。
2、再通过一个 静态变量，生成一个2 字节的 编号数字，同样 转换成 4 个 16位数字。至此，得到4位 随机16进制字符。
3、将1和2进行拼接，得到16个随机的字符串。
utils.hpp：
// 生成一个唯一标识ID
std::string uuid()
{
// 1. 生成12位16进制字符
std::random_device rd; // 实例化设备随机数对象, 用于生成设备随机数(唯一性更强)
std::mt19937 generator(rd()); // 以设备随机数为种子, 实例化随机数对象(mt19937:一种生成随机数的方式)
std::uniform_int_distribution<int> distribution(0, 255); // 限定生成随机数的范围
std::stringstream ss;
for (int i = 0; i < 6; ++i)
{
if (i == 2)
ss << "-"; // 添加-, 最终形式为: xxxx-yyyy-zzzz-dddd
ss << std::setw(2) << std::setfill('0') << std::hex << distribution(generator);
// distribution(generator) : 生成一个 0-255的随机数
// std::hex + std::setw(2) : 转换为 2个 16进制数
// std::setfill('0'): 不足的,前面用0填充
}
// 2. 通过静态变量生成 4位 16进制字符
ss << "-";
static std::atomic<short> idx(0);
short tmp = idx.fetch_add(1);
ss << std::setw(4) << std::setfill('0') << std::hex << tmp;
return ss.str();
}文件读操作
通过传入文件名 和 承接文件内容的string，用来获取文件内容。
实现思想：
1、根据文件名打开文件。
2、跳转文件内部指针，获取文件指针偏移量（文件大小）。
3、再将文件内部指针跳转开头，进行读取文件内容。
4、关闭文件。
utils.hpp：
// 读取文件
bool ReadFile(const std::string &file_name, std::string &body)
{
std::ifstream ifs(file_name, std::ios::in | std::ios::binary);
if (ifs.is_open() == false)
{
LOG_ERROR("打开文件失败, file_name: {}", file_name);
return false;
}
ifs.seekg(0, std::ios::end);
size_t file_size = ifs.tellg();
ifs.seekg(0, std::ios::beg);
body.resize(file_size);
ifs.read(&body[0], file_size);
if (ifs.good() == false)
{
LOG_ERROR("读取文件失败, file_name: {}", file_name);
ifs.close();
return false;
}
ifs.close();
return true;
}文件写操作
通过传入文件名 和 想要写入的内容，用来向文件写入数据。
实现思想：
1、根据文件名打开文件。
2、写入数据。
3、关闭文件。
utils.hpp：
// 写入文件
bool WriteFile(const std::string &file_name, const std::string &body)
{
std::ofstream ofs(file_name, std::ios::out | std::ios::binary | std::ios::trunc); // 覆盖式写入
if (ofs.is_open() == false)
{
LOG_ERROR("打开文件失败, file_name: {}", file_name);
return false;
}
ofs.write(body.c_str(), body.size());
if (ofs.good() == false)
{
LOG_ERROR("写入文件失败, file_name: {}", file_name);
ofs.close();
return false;
}
ofs.close();
return true;
}编写proto文件
文件元信息
首先对于文件来说，不光需要编写文件的上传/下载的proto文件，文件还需要有它的元信息（文件ID、文件名称、文件大小、文件内容），并且后续用户发送的消息里面，也可能是文件，需要我们进行识别，所以将文件的元信息，单独放在一个proto文件里面（后续用户元信息、会话元信息、图像元信息、语音元信息、字符串消息元信息都放在里面）。统称为 base.proto
文件元信息（FileInfo）成员：
1、file_id：文件ID。
2、file_size：文件大小。
3、file_name：文件名称。
4、file_content：文件内容。
// ------文件元信息------
message FileInfo
{
optional string file_id = 1;
optional int64 file_size = 2;
optional string file_name = 3;
optional bytes file_content = 4;
};考虑到多文件上传/下载需要repeated的相同信息，所以将文件的上传和下载所需要的信息也放进来。
// ------文件元信息 + 文件上传/下载信息------
message FileInfo
{
optional string file_id = 1;
optional int64 file_size = 2;
optional string file_name = 3;
optional bytes file_content = 4;
};
message FileUpInfo
{
string file_name = 1;
int64 file_size = 2;
bytes file_content = 3;
};
message FileDownInfo
{
string file_id = 1;
bytes file_content = 2;
};文件管理proto
既然文件管理模块有4个功能性接口，那么就有4个对应的请求与响应结构，以及最终的PRC调用（fileManage.proto）。
单文件上传
SingleFileUpReq包含成员：
1、请求ID：标识请求的唯一性。
2、文件上传信息：存储文件上传所需信息（文件名、文件大小、文件内容）。
3、用户ID（optional）：标明来自哪个用户。
4、会话ID(optional）：标明来自哪个会话。
SingleFileUpResp包含成员：
1、请求ID：对应请求中的请求ID，标识请求唯一性。
2、成功标识：标识该次请求的处理结果。
3、错误信息（optional）：如果处理出错，记录出错信息。
4、文件元信息：存储文件元信息（文件ID、文件大小、文件名、文件内容）。
// ------单文件上传------
message SingleFileUpReq
{
string req_id = 1;
FileUpInfo file_up_info = 2;
optional string user_id = 3;
optional string session_id = 4;
};
message SingleFileUpResp
{
string req_id = 1;
bool success = 2;
optional string err_msg = 3;
optional FileInfo file_info = 4;
};多文件上传
多文件上传和单文件上传没啥不同的，就是里面的文件东西，由列表来构成。
// ------多文件上传------
message MultiFileUpReq
{
string req_id = 1;
repeated FileUpInfo file_up_info_list = 2;
optional string user_id = 3;
optional string session_id = 4;
};
message MultiFileUpResp
{
string req_id = 1;
bool success = 2;
optional string err_msg = 3;
repeated FileInfo file_info_list = 4;
};单文件下载
SingleFileDownReq包含成员：
1、请求ID：标识请求的唯一性。
2、文件ID：根据文件ID才能找到文件。
3、用户ID（optional）：标明来自哪个用户。
4、会话ID(optional）：标明来自哪个会话。
SingleFileDownResp包含成员：
1、请求ID：对应请求中的请求ID，标识请求唯一性。
2、成功标识：标识该次请求的处理结果。
3、错误信息（optional）：如果处理出错，记录出错信息。
4、文件下载信息：存储文
