RChat 开发者日志

简介

RChat 是一项完全采用 C++ 语言编写的 socket 网络编程项目。支持多人在线聊天。

技术点：基础面向对象、socket 编程、epoll 并发模式、简单多线程编程。

• 服务端开发环境：Ubuntu 20.04
• 客户端开发环境：Ubuntu 20.04, Windows 10(优先级较低)

版本简介

version 0.1.0

2022.3.2

经过了一系列的 debug，最终莫名解决了所有 bug，项目能够实现最基本的功能。但代码还存在一定的缺陷(代码逻辑重复，没有模块化等..)。

展示

bug 修正

• 服务端和客户端建立连接的bug解决是一件很神奇的事情，无法描述，个人猜测是端口只能使用云服务器安全组开放的端口。
• 在消息传递方面的bug是一些低级的逻辑错误:
  • 客户端的消息输入应该采用 getline(std::cin, msg) 而非 std::cin 前者读入空格以回车结尾。
  • 向客户端传输消息 [username]:msg username 为 clients[sockfd].name 代码逻辑错误，很低级。

version 0.1.1

2022.3.2

编写了若干个类简化服务端 main 函数代码，将整个项目代码模块化。隐藏了底层语言实现细节、增加了可读性。

目录结构：

client.cpp
Epoll.cpp
Epoll.h
InetAddress.cpp
InetAddress.h
Makefile
server.cpp
Socket.cpp
Socket.h
utils.cpp
utils.h

version 0.1.2

2022.3.8

加入 Channel 类

bug 修正

在向内核事件表中加入 监听socket 事件的代码中未创建 server_channel，导致其为未定义，访问对应的内存区域产生了 Segmentation Fault 报错。

version 0.2.0

2022.3.10

服务器与事件驱动核心类登场

服务器改造成 Reactor 模式。首先我们将整个服务器抽象成一个 Server 类，
这个类中有一个 main-Reactor（在这个版本没有 sub-Reactor ），里面的核心是一个 EventLoop（libevent 中叫做 EventBase ），
这是一个事件循环，我们添加需要监听的事务到这个事件循环内，每次有事件发生时就会通知（在程序中返回给我们 Channel ），
然后根据不同的描述符、事件类型进行处理（以回调函数的方式）。

tips:如果文字看不懂，可以尝试跟着完成代码，会从中理解不少

version 0.2.1

2022.3.10

加入 Acceptor, Connection 类，TCP连接亦模块化，Reactor 模式逐渐成型

bug修正

问题：

1. 维持多个客户端连接时，结束其中一个客户端连接，服务器异常终止运行，与其他客户端连接断开。
2. 加入完 Connection 类以后，出现了后一个连接（客户端）收不到前一个连接发送的消息，debug 发现，通过引用 map 在 std::function 中传递不具有时效性，
   即前一个连接回调函数 handle_readevent() 中的参数是旧版本的 map，因此在前一个连接的函数中循环 map<int, Client> clients 不会找到新连接的 键值，
   因此后者无法接受前者消息。

解决方法:

1. 在执行 ~Channel() 时，不应加入 delete loop 使得事件驱动异常终止。
2. 在 Connection 类中加入绑定 std::map<int, Client> 类型引用的数据成员以共享此数据结构。

总结：

• 加强对整体框架的认识，各个类之间的联系。
• 对于 std::function 的原理掌握需要加强，其参数不具有时效性。
• 共享某个数据结构，可以通过其他类中存储这个数据结构的指针（引用）来实现，而不是通过 std::function 中的参数来传递。

version 0.2.2

2022.3.11

加入 Buffer 类，设置 socket SO_REUSEADDR

version 0.3.0

2022.3.13

加入线程池，添加线程支持任何函数作为线程函数。

bug修正

问题：

• 客户端连接服务器之后，显示正常连接，服务器在 Acceptor::accpet_connection() 中 socket->accept() 之后的语句没有打印出来。客户端之间的消息也不能相互接收。

解决方法：

• 通过 tcpdump port 端口号 抓包发现服务器与客户端的确正常连接并且数据可以正常收发（没看服务器能不能将消息转发给客户端）但可以确定连接这块没有问题，猜测有可能是 Channel 或者 Connection 上出了问题。排查了一下bug发现是 Channel 的 handle_event() 函数调用的回调函数是空 修改了一下回调的逻辑但是没有更换具体的回调函数，导致