基于linux服务端+QT客户端的聊天室设计与实现

r囧r小猫 2024-03-27 15:36 213阅读 0赞

题 目: 基于 C/S 架构的聊天室设计与实现

目录  
一．需求 2

1.  需求概述 2
2.  服务器功能需求 2
3.  服务器非功能需求 4
4.  客户端功能需求 5
5.  客户端非功能需求 8  
    二. 架构 9
6.  服务器初始架构 9
7.  优化后服务器架构 10
8.  客户端架构 12
9.  服务器与客户端通信格式 13  
    三. 代码 15
10. 服务器—接入层 15
11. 服务器—服务层 18
12. 服务器—DAO 层 21
13. 服务器—工具类 22
14. 客户端 23  
    四．质量评价 25
15. 高性能 25
16. 可读可修改性 25
17. 可测试性 25
18. 可扩展性 26
19. 设计模式 26  
    五．结论 26

一．需求  
1.需求概述  
本程序为基于 C/S 的网络聊天室系统，使用 Linux 网络编程作为服务器，使用 QT 编程作为客户端。  
客户端通过输入 IP 地址、端口号、Email、聊天名称、聊天组号连接到服务器， 用户通过客户端发送消息，同时接收来自相同组其他客户端发送的消息，获取当前在线用户信息，通知新用户的上线和用户的下线，实现群聊功能。  
服务器负责管理用户的连接、发送消息与退出，有新用户建立连接时，记录新用户信息，并向同组其他客户端广播；用户退出时，清除用户信息，并向同组其他客户端广播离开信息；当有用户发送消息时，向同组其他客户端广播。  
2.服务器功能需求  
服务器主要功能有：管理连接的客户端、接收客户端发送数据、向客户端转发数据、向客户端发送数据。  
三. 代码  
1. 服务器—接入层  
接入客户端类定义如下所示，对于能使用 const 的场合，均使用 const 修饰，作为一种安全保证和标识。传递函数参数时，尽量使用引用，而不是值拷贝，可以得到较好的效率。使用容器时使用 STL 模板容器，拥有很好的性能，特别是使用 map 极大加快了查询的速度。  
因为网络库使用了基于 C 语言的 Libevent 库，因此需要将面向过程的 Libevent  
API 与面向对象的类结合起来。  
使用命名空间来管理类，增加系统的模块化。

namespace access {
         
            //客户端连接类，负责与各客户端的连接、IO 
            class AccessClient {
         
            private: 
                    const int port_; 
                    const int max_data_len_; 
                    struct event_base *event_base_ = nullptr; 
                    struct evconnlistener *listener_ = nullptr; 
                    std::map<int, ClientAccessInfo *> clients_map_by_sockfd; 
                    std::map<std::string, ClientAccessInfo *> clients_map_by_email; 
                    service::IChatroomService *i_chatroom_service; 
     
                    struct sockaddr_in accept_all_sock_addr() const; 
     
                    static void accept_error_cb(struct evconnlistener *listener, void *ctx); 
     
                    static void 
                    accept_conn_cb(struct evconnlistener *listener, evutil_socket_t fd, struct sockaddr* addr, int socklen, void *ctx); 
     
                    static void read_cb(struct bufferevent *bev, void *ctx); 
     
                    static void write_cb(struct bufferevent *bev, void *ctx); 
       
                    static void event_cb(struct bufferevent *bev, short events, void *ctx); 
     
                    void 
    user_online_op(ClientAccessInfo    *client_access_info,    const    std::string &src_email,   const   std::string   &src_data,   const   std::vector<std::string> &dst_emails, const std::string &dst_data); 
     
    
                    void 
    group_msg_op(ClientAccessInfo    *client_access_info,    const    std::string &src_email,   const   std::string   &src_data,   const   std::vector<std::string> &dst_emails, const std::string &dst_data); 
     
                    void 
    deny_enter_op(ClientAccessInfo    *client_access_info,    const    std::string &src_email,   const   std::string   &src_data,   const   std::vector<std::string> &dst_emails, const std::string &dst_data); 
     
                    void 
    user_offline_op(ClientAccessInfo    *client_access_info,    const    std::string &src_email,   const   std::string   &src_data,   const   std::vector<std::string> &dst_emails, const std::string &dst_data); 
     
                    void group_members_list_op(ClientAccessInfo *client_access_info, const std::string &src_email, const std::string &src_data, const std::vector<std::string> &dst_emails, const std::string &dst_data); 
     
                    void map_sockfd_user(evutil_socket_t fd, const std::string &email); 
     
                    void send_msg_by_email(const std::string &email, const std::string &data); 
     
    void broadcast_msg_by_emails(const std::vector<std::string> &emails,   const std::string &data); 
     
                    void send_data(evutil_socket_t fd, const std::string &data); 
     
                    void remove_access_info_by_email(const std::string &email); 
    
            public: 
                    AccessClient(int port, int max_data_len); 
     
                    ~AccessClient(); 
     
                    void start() const; 
     
                    void stop() const; 
            }; 
    }

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