集群聊天服务器项目(一)—

集群聊天服务器项目(一)——模块分层设计

news2025/1/11 0:26:15

本项目对程序不同功能进行分层设计，分为网络层、业务层、和数据层。

C++面向接口编程也就是面向抽象类，网络模块和业务模块尽量解耦。

网络层

网络层主要封装的是网络连接方面的一些功能，即socket相关操作,这里该项目采用的是muduo网络库作为网络层的底层支撑，主要是设置连接到来和消息到来的回调设置以及服务器基本设置(如子Loop数、启动服务)。

本项目消息使用json格式，通过解析消息格式，来确定调用业务层的某一具体功能：

void ChatServer::onMessage(const TcpConnectionPtr &conn,
                    Buffer *buffer,
                    Timestamp time)
{
    string buf = buffer->retrieveAllAsString();

    // 数据的反序列化
    json js = json::parse(buf);
    auto msgHandler = ChatService::instance()->getHandler(js["msgid"].get<int>());
    // 回调指定的绑定好的事件处理器，来执行相应的业务处理
    msgHandler(conn, js, time);
}

业务层

业务层主要处理具体的业务，如登录业务、注册业务、一对一聊天业务、群聊业务等，其中业务类ChatService是一个单例模式，其中使用unordered_map存储函数表，通过消息id来映射具体的业务处理函数。还要用一个unordered_map来存储用户id与其对应的TcpConnectionPtr,使其能够对某一客户端连接进行IO操作。

对于某一具体业务，以登录业务举例，其流程如下

在这里插入图片描述

// 处理登录业务
// 检测id 和 pwd是否在user表中存在，并将状态修改
void ChatService::login(const TcpConnectionPtr &conn, json &js, Timestamp time)
{
    int id = js["id"].get<int>();
    string pwd = js["password"];

    User user = _userModel.query(id);
    if (user.getId() == id && user.getPwd() == pwd)
    {
        if (user.getState() == "online")
        {
            // 该用户已登录，不允许重复登录
            json response;
            response["msgid"] = LOGIN_MSG_ACK;
            response["errno"] = 2;
            response["errmsg"] = "The account has already been logged in. Please enter again.";
            conn->send(response.dump());
        }
        else
        {
            // 登录成功，记录用户连接信息
            {
                // 锁粒度不要太大，过大就丧失并发性
                lock_guard<mutex> lock(_connMutex);
                _userConnMap.insert({id, conn});
            }

            // 用户登录成功后向redis订阅channel （用户id）
            _redis.subscribe(id);

            // 登录成功，更新用户状态信息
            json response;

            user.setState("online");
            _userModel.updateState(user);

            response["msgid"] = LOGIN_MSG_ACK;
            response["errno"] = 0;
            response["id"] = user.getId();
            response["name"] = user.getName();
            // 查询该用户是否有离线消息，若有则读取
            vector<string> vec = _offlineMsgModel.query(id);
            if (!vec.empty())
            {
                response["offlinemsg"] = vec;
                // 读取该用户离线消息后，把该用户所有离线消息从数据库中删除
                _offlineMsgModel.remove(id);
            }

            // 查询该用户好友信息并返回
            vector<User> userVec = _friendModel.query(id);
            if (!userVec.empty())
            {
                vector<string> vec2;
                for (User &user : userVec)
                {
                    json js;
                    js["id"] = user.getId();
                    js["name"] = user.getName();
                    js["state"] = user.getState();
                    vec2.push_back(js.dump());
                }
                response["friends"] = vec2; // 嵌套使用
            }

            // 查询用户群组信息,一个用户有多个群组，一个群组有多个组员
            vector<Group> groupuserVec = _groupModel.queryGroups(id);
            if (!groupuserVec.empty())
            {
                // "group":[{groupid:[xxx, xxx, xxx, xxx]}]
                vector<string> groupV; // 存储一个用户的所有组的信息
                for (Group &group : groupuserVec)
                {
                    json grpjson;
                    grpjson["id"] = group.getId();
                    grpjson["groupname"] = group.getName();
                    grpjson["groupdesc"] = group.getDesc();
                    vector<string> userV; // 存储一个组内所有组员信息
                    // 遍历每个组内的所有组员信息
                    for (GroupUser &user : group.getUsers())
                    {
                        json js;
                        js["id"] = user.getId();
                        js["name"] = user.getName();
                        js["state"] = user.getState();
                        js["role"] = user.getRole();
                        userV.push_back(js.dump());
                    }
                    grpjson["users"] = userV;
                    groupV.push_back(grpjson.dump());
                }
                response["groups"] = groupV;
            }

            conn->send(response.dump());
        }
    }
    else
    {
        // 登录失败，密码错误
        json response;
        response["msgid"] = LOGIN_MSG_ACK;
        response["errno"] = 1;
        response["errmsg"] = "id or password is invalid!";
        conn->send(response.dump());
    }
}