施磊老师基于muduo网络库的集群聊天服务器(六)

客户端开发开始

客户端

客户端首页面功能

为何不逐行开发？

• 客户端不需要高并发（仅需处理用户输入和服务器响应），无需像服务端那样处理多线程竞争、IO复用等复杂问题。

• 协议驱动开发：客户端只需按服务端定义的JSON协议收发数据（服务端要什么，客户端就发什么；服务端返回什么，客户端就解析什么），业务逻辑简单。

• 模块化直接讲解：因后续需重点讲解集群改造（如Redis发布订阅、跨服务器通信），客户端代码采用模块化展示，核心分为：

  • 网络通信层（TCP连接、数据收发）
  • 协议解析层（JSON序列化/反序列化）
  • 业务逻辑层（登录/注册/退出等）

客户端CMake

src/CMakeLists.txt

# 加载子目录  src   既然进去, 就有 CMakeLists.txt
add_subdirectory(server)# 加载子目录
add_subdirectory(client)

src/client/CMakeLists.txt

# 所有源文件
aux_source_directory(. SRC_LIST)# 生成可执行
add_executable(Chatserver ${SRC_LIST})# 链接库  -- 仅有两个线程, 读取和写入
target_link_libraries(Chatserver pthread )

代码搭配知识补充–有很多漏的

客户端main-登录,注册,退出

• 无高并发需求：客户端只需处理单一用户的输入输出，无需考虑服务端级别的并发问题（如EPOLL、线程池）。
• 从业务角度: 客户端 需要做的 就是 登录, 注册, 退出

因此, 直接使用 一个简单的 网络连接即可------基于linux的tcp

c++11版本

提高效率:

用户登录成功后，服务器会将该用户的相关信息一次性返回，包括：

• 当前登录用户的信息（如用户名、用户ID）；
• 用户的好友列表；
• 用户的群组列表；
• 显示登录用户信息;
• 离线消息记录。

客户端在接收到这些信息后，会将其本地保存，方便用户随时查看，无需再次向服务器请求，从而提高整体交互效率。

从后往前写业务, 退出最简单, 注册次之, 登录及登录后最麻烦

#include <iostream>
#include <thread>
#include <string>
#include <chrono>
#include <ctime>
using namespace std;#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>#include "json.hpp"
using json = nlohmann::json;#include "user.hpp"
#include "public.hpp"
#include "group.hpp"// 记录当前系统登录的用户信息
User g_currentUser;
// 记录当前登录用户的好友列表
vector<User> g_currentUserFriendsList;
// 记录当前登录用户的群组列表
vector<Group> g_currentUserGroupsList;
// 显示当前登录用户的基本信息
void showCurrentUserInfo();// 接收线程----一共两个线程, 接收和发送, 是并行的   --- main主线程用于发送
void readTaskHandler(int clientfd);
// 获取系统时间(聊天信息添加时间信息)
string getCurrentTime();
// 主聊天页面程序
void mainMenu();// 聊天客户端程序实现, main线程用作发送线程, 子线程用作接受线程int main(int argc, char **argv)
{if (argc < 3){cerr << "command invalid example ./bin/chatserver 127.0.0.1 6000" << endl;exit(-1);}// 解析通过命令行参数传递的ip和portchar *ip = argv[1];uint16_t port = atoi(argv[2]);// 创建socketint clientfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (clientfd < 0){cerr << "socket error" << endl;exit(-1);}// 设置服务器地址结构// sockaddr_in serverAddr;sockaddr_in server;memset(&server, 0, sizeof(sockaddr_in)); // 清空结构体, 确保没有脏数据server.sin_family = AF_INET;server.sin_port = htons(port);server.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip);// 连接服务器if (connect(clientfd, (struct sockaddr *)&server, sizeof(server)) < 0){cerr << "connect error" << endl;close(clientfd);exit(-1);}// main线程用于发送数据for (;;){// 显示登录首页面 登录, 注册, 退出cout << "========================================" << endl;cout << "1. login" << endl;cout << "2. register" << endl;cout << "3. exit" << endl;cout << "========================================" << endl;cout << "please input your choice: ";int choice;cin >> choice;cin.get(); // 清空输入缓冲区switch (choice){// # 3case 1: // 登录  根据业务, 需要id与密码{int id = 0;char password[50] = {0};cout << "please input your id: ";cin >> id;cin.get(); // 清空输入缓冲区cout << "please input your password: ";cin.getline(password, 50); // 读取一行, 包括空格 cin和scanf不能读空格// 组装json数据json js;js["msgid"] = LOGIN_MSG; // 登录消息js["id"] = id;js["password"] = password;// 发送登录请求string request = js.dump();                                                // json转字符串  序列化int len = send(clientfd, request.c_str(), strlen(request.c_str()) + 1, 0); // 发送数据if (len < 0){cerr << "send login msg error: " << request << endl;cerr << "connect error" << endl;}else{char buffer[1024] = {0};               // 接收服务器返回的数据len = recv(clientfd, buffer, 1024, 0); // 接收数据if (len < 0){cerr << "recv error" << endl;}else{// 解析json数据json response = json::parse(buffer); // 反序列化 字符串转jsonstring tmp = response.dump(); // json转字符串  序列化if (response["errno"] == 0){ // 根据业务代码处理 1.登录成功返回 2.好友列表 3.群组列表 4.离线消息cout << "login success" << endl;// 客户端记录登录用户信息g_currentUser.setId(response["id"]);g_currentUser.setName(response["name"]);// if(response["friends"].is_null())// 处理好友列表// if (response["friends"].contains("friends")) // 判断是否包含字段, 跟好点,  而不是看 是不是空if(response.contains("friends")){vector<string> friends = response["friends"]; // 类型是vector<string>, 不是vector<User>,  根据服务器业务,存的是js.dump() 字符串g_currentUserFriendsList.clear();for (auto &friendUser : friends){json js = json::parse(friendUser); // 反序列化User user;user.setId(js["id"]);user.setName(js["name"]);user.setState(js["state"]);g_currentUserFriendsList.push_back(user);}for (auto &friendUser : g_currentUserFriendsList){cout << "friendid: " << friendUser.getId() << " name: " << friendUser.getName() << " state: " << friendUser.getState() << endl;}}else{cout << "friends list is empty" << endl;}// 处理群组列表if (response.contains("groups")) // 判断是否包含字段, 跟好点,  而不是看 是不是空{vector<string> groups = response["groups"]; // 类型是vector<string>, 不是vector<User>,  根据服务器业务,存的是js.dump() 字符串g_currentUserGroupsList.clear();for (auto &groupl : groups){json js = json::parse(groupl); // 反序列化Group group;group.setId(js["id"]);group.setName(js["groupname"]);group.setDesc(js["groupdesc"]);// 处理群组成员列表vector<string> users = js["users"];for (auto &userl : users){json js = json::parse(userl); // 反序列化GroupUser user;user.setId(js["id"]);user.setName(js["name"]);user.setState(js["state"]);user.setRole(js["role"]);group.getUsers().push_back(user);}g_currentUserGroupsList.push_back(group);}for(auto &group : g_currentUserGroupsList){cout << "groupid: " << group.getId() << " name: " << group.getName() << " desc: " << group.getDesc() << endl;for (auto &groupUser : group.getUsers()){cout << "group user id: " << groupUser.getId() << " name: " << groupUser.getName() << " state: " << groupUser.getState() << " role: " << groupUser.getRole() << endl;}}}else{cout << "groups list is empty" << endl;}// 显示当前登录用户的基本信息---包含好友列表和群组列表showCurrentUserInfo();// 处理离线消息if (response["offlinemsg"].contains("offlinemsg")) // 判断是否包含字段, 跟好点,  而不是看 是不是空{vector<string> offlinemsg = response["offlinemsg"]; // 类型是vector<string>, 不是vector<User>,  根据服务器业务,存的是js.dump() 字符串for (auto &msg : offlinemsg){json js = json::parse(msg); // 反序列化// 时间+fromid+fromname+msg-----详看笔记 一对一聊天发送的格式cout << js["time"] << "[" << js["id"] << "] " << js["name"] << "said : " << js["msg"] << endl;}}else{cout << "offlinemsg list is empty" << endl;}// 登录成功, 启动接收线程std::thread readTask(readTaskHandler, clientfd); // thread 支持跨平台readTask.detach();                               // 分离线程, 让其独立运行, 不阻塞主线程// 主线程继续执行, 进入聊天菜单页面mainMenu(clientfd);}// else if(response["errno"] == 1)// {//     // 用户不存在//     cout << "login failed, error: " << response["errmsg"] << endl;// }// else if(response["errno"] == 2)// {//     // 重复登录//     cout << "login failed, error: " << response["errmsg"] << endl;// }// else if(response["errno"] == 3)// {//     // 密码错误//     cout << "login failed, error: " << response["errmsg"] << endl;// }else // 不分那么细, 服务器已经确定错误信息了{// 登录失败cout << "login failed, error: " << response["errmsg"] << endl;break;}}}}break;// # 2case 2: // 注册{char name[50]; // 比string更好, 因为string会有内存分配, 还可以限制长度char password[50];cout << "please input your name: ";cin.getline(name, 50); // 读取一行, 包括空格 cin和scanf不能读空格cout << "please input your password: ";cin.getline(password, 50);// 组装json数据json js;js["msgid"] = REG_MSG; // 注册消息js["name"] = name;js["password"] = password;// 发送注册请求string request = js.dump(); // json转字符串  序列化// int len = send(clientfd, request.c_str(), request.size(), 0); // 发送数据// 第二个参数必须这么写, 因为规定是const void*类型, 不能直接传入string类型int len = send(clientfd, request.c_str(), strlen(request.c_str()) + 1, 0); // 发送数据 这样的+1, 是加了 \0, strlen不算这个if (len < 0){cerr << "send error" << request << endl;}else{char buffer[1024] = {0};               // 接收服务器返回的数据len = recv(clientfd, buffer, 1024, 0); // 接收数据if (len < 0){cerr << "recv error" << endl;}else{// 解析json数据json response = json::parse(buffer); // 反序列化 字符串转jsonif (response["errno"] == 0){ // 根据业务代码处理cout << "register success, userid: " << response["id"] << " do not forget it!" << endl;}else{// 注册失败cout << "register failed, error: " << name << " is already exit!" << endl;}}}}break;// # 1case 3: // 这个最简单 quit业务{cout << "exit system" << endl;close(clientfd);exit(0);}default:{cout << "input error" << endl;break;}}}return 0;
}void readTaskHandler(int clientfd)
{}void mainMenu()
{}

一定要根据之前的 服务器业务, 写这个首页面功能

群组有问题

在服务器登录业务不分, 没有返回 群组字段信息

测试

每种情况都测试一下, 各种错误也试试, 不然会漏掉错误

客户端好友添加与聊天功能

表驱动设计：

• 表驱动（commandMap + commandHandlerMap）：

  • 解耦：将命令的定义、帮助文本、处理逻辑分离，新增命令只需扩展映射表。
  • 用户友好：help命令动态展示所有功能，降低学习成本。

• commandMap：存储命令名称和帮助文本（如"chat" : "一对一聊天，格式:chat:friendID:message"）。

• commandHandlerMap：关联命令名称和处理函数（如"chat"绑定到chatHandler函数）。

• 优势：符合开闭原则，新增命令只需扩展映射表，无需修改主逻辑。

commandMap

commandMap 是一个 命令-格式说明 的映射表，用于 向用户清晰展示所有可用命令及其正确输入格式，帮助用户快速上手并减少输入错误。

// 系统支持的客户端命令列表
unordered_map<string, string> commandList = {{"help", "显示所有支持的命令, 格式help"},{"chat", "一对一聊天, 格式chat:friend:msg"},{"addfriend", "添加好友, 格式addfriend:friendid"},{"creategroup", "创建群组, 格式creategroup:groupname:groupdesc"},{"addgroup", "添加群组, 格式addgroup:groupid"},{"groupchat", "群组聊天, 格式groupchat:groupid:msg"},{"loginout/quit", "退出系统/注销, 格式quit"}
};

commandHandlerMap

commandHandlerMap 是一个 命令-处理函数 的映射表，用于 将用户输入的命令动态绑定到对应的业务逻辑。它的核心价值在于：

• 解耦输入解析与业务逻辑：分离“用户输入的是什么”和“该输入如何被执行”。
• 统一管理所有命令的执行入口：避免冗长的 if-else 或 switch-case 分支判断。

// 注册系统支持的客户端命令处理
unordered_map<string, function<void(int, string)>> commandHandlerMap = {{"help", help},{"chat",chat},  // 一对一聊天{"addfriend", addfriend}, // 添加朋友{"creategroup", creategroup}, // 创建群组{"addgroup", addgroup}, // 添加群组{"groupchat", groupchat}, // 群组聊天{"quit", quit}};

为什么都是int, string

1. int（clientFd）：
   • 代表 Socket 文件描述符，所有网络操作（如发送聊天消息、添加好友）必须通过这个 int 标识符与服务器通信。它是 客户端与服务器交互的唯一通道，因此必须传递给每个命令处理函数。
2. string（用户输入）：
   • 用户输入的命令参数–commandMap格式（如好友ID、消息内容）都是 字符串形式，方便解析和序列化成 JSON 发送。
3. 统一接口：
   • 所有命令处理函数保持 相同参数类型（int, string），便于映射到 commandHandlerMap，实现 标准化调用。

添加好友和聊天功能

// 接收线程---实时就收 服务器返回的数据--包括别人发来的聊天消息
void readTaskHandler(int clientfd)
{for (;;){char buffer[1024] = {0};                   // 接收服务器返回的数据int len = recv(clientfd, buffer, 1024, 0); // 接收数据if (len < 0)                               // ==-1{cerr << "recv error" << endl;close(clientfd);exit(-1);}else if (len == 0) // 服务器关闭连接{cout << "server close" << endl;close(clientfd);exit(-1);}// 解析json数据json response = json::parse(buffer);   // 反序列化 字符串转jsonif (response["msgid"] == ONE_CHAT_MSG) // 一对一聊天消息{cout << response["time"].get<string>() << "[" << response["id"] << "] " << response["name"].get<string>() << " said: " << response["msg"].get<string>() << endl;}// else if (response["msgid"] == GROUP_CHAT_MSG) // 群组聊天消息// {//     cout<<response["time"].get<string>()<<"["<<response["id"]<<"] "<<response["name"].get<string>()<<" said: "<<response["msg"].get<string>()<<endl;// }}
}// handler合集
// 显示帮助信息
void help(int clientfd, string msg);// 一对一聊天
void chat(int clientfd, string msg);// 添加好友
void addfriend(int clientfd, string msg);// 创建群组
void creategroup(int clientfd, string msg);// 添加群组
void addgroup(int clientfd, string msg);// 群组聊天
void groupchat(int clientfd, string msg);
// 退出系统
void quit(int clientfd, string msg);// 系统支持的客户端命令列表
unordered_map<string, string> commandList = {{"help", "显示所有支持的命令, 格式help"},{"chat", "一对一聊天, 格式chat:friend:msg"},{"addfriend", "添加好友, 格式addfriend:friendid"},{"creategroup", "创建群组, 格式creategroup:groupname:groupdesc"},{"addgroup", "添加群组, 格式addgroup:groupid"},{"groupchat", "群组聊天, 格式groupchat:groupid:msg"},{"loginout/quit", "退出系统/注销, 格式quit"}
};// 注册系统支持的客户端命令处理
unordered_map<string, function<void(int, string)>> commandHandlerMap = {{"help", help},{"chat",chat},  // 一对一聊天{"addfriend", addfriend}, // 添加朋友{"creategroup", creategroup}, // 创建群组{"addgroup", addgroup}, // 添加群组{"groupchat", groupchat}, // 群组聊天{"loginout/quit", quit}};// 主页面聊天程序 
void mainMenu(int clientfd)
{help();for(;;){// 截取输入的 格式char buffer[1024] = {0}; // 用户输入的命令cin.getline(buffer, 1024); // 读取一行, 包括空格 cin和scanf不能读空格string commandbuf(buffer); // 转成string类型string command; // 存储实际命令int idx = commandbuf.find(":"); // 查找第一个:的位置if(idx == string::npos) // 没有找到  ==-1->不建议用{command = commandbuf; // 直接赋值}else{command = commandbuf.substr(0, idx); // 截取业务命令---"chat"}auto it = commandHandlerMap.find(command); // 查找命令if(it != commandHandlerMap.end()) // 找到命令{// 调用相应命令的事件处理函数, mainMenu 对修改封闭, 添加功能不需要修改函数it->second(clientfd, commandbuf.substr(idx+1, commandbuf.size()-idx-1)); // 调用对应的处理函数  出入剩下的字符串// 调用对应的处理函数  出入剩下的字符串}else{cout << "command invalid" << endl;}}}// help函数
void help(int clientfd=0, string msg="")
{cout << "====================command list====================" << endl;for (auto &command : commandList){cout << command.first << " : " << command.second << endl;}cout << "=====================================================" << endl;
}// addfriend函数
void addfriend(int clientfd, string msg)
{int friendid = atoi(msg.c_str()); // 转成整型json js;js["msgid"] = ADD_FRIEND_MSG; // 添加好友消息js["id"] = g_currentUser.getId(); // 当前登录用户idjs["friendid"] = friendid;// 发送添加好友请求string request = js.dump(); // json转字符串  序列化int len = send(clientfd, request.c_str(), strlen(request.c_str()) + 1, 0); // 发送数据if (len < 0){cerr << "send friendid is error  ===>  " << request << endl;}
}// chat函数
void chat(int clientfd, string msg)
{int idx = msg.find(":"); // 查找第一个:的位置if(idx == string::npos) // 没有找到  ==-1->不建议用{cout << "chat command: friend id is invalid!" << endl;return;}int friendid = atoi(msg.substr(0, idx).c_str()); // 截取好友idstring message = msg.substr(idx + 1, msg.size() - idx); // 截取聊天信息json js;js["msgid"] = ONE_CHAT_MSG; // 一对一聊天消息js["id"] = g_currentUser.getId(); // 当前登录用户idjs["name"] = g_currentUser.getName(); // 当前登录用户姓名js["to"] = friendid; // 好友id  -- 字段要对应服务器那边的js["msg"] = message; // 聊天信息js["time"] = getCurrentTime(); // 时间// 发送聊天请求string request = js.dump(); // json转字符串  序列化int len = send(clientfd, request.c_str(), strlen(request.c_str()) + 1, 0); // 发送数据if (len < 0){cerr << "send chat msg error: "<< request << endl;}
}

测试

自行测试

没有限制必须是 好友才能聊

错误解决

1. commandHandlerMap 里面的string 必须 是和 commandMap 里面 给的 命令格式一致

   我的错误:

   // commandHandlerMap
   "loginout/quit"// commandMap
   给的 quit
   

2. json 包含函数

   if(response.contains("friends"))// 错误写法如下
   if(response["friends"].contains("friends"))
   

friend表问题

这个表好像不是 联合主键, 出现了 重复, 修改成联合主键即可

mysql注入–(额外辉)

数据表问题

每个表的主键, 联合主键, 无主键, 设置一定要正确, 什么允许重复, 什么不允许重复, 要搞明白, 不然业务 会出错或者不完整