答辩总结

https://blog.csdn.net/qq_68631464/article/details/150647915?sharetype=blogdetail&sharerId=150647915&sharerefer=PC&sharesource=qq_68631464&spm=1011.2480.3001.8118

一个多人聊天室项目

一个基于C++17开发的高性能、多功能聊天系统，支持私聊、群聊、文件传输等功能。采用现代化的架构设计，使用Redis和MySQL双存储策略，支持高并发连接。

编译和运行

1. 克隆项目

git clone https://github.com/qiuyinlan/Qchatroom
cd Qchatroom

2. 编译项目

mkdir build
cd build
cmake ..
make

3.启动服务器

# 在build目录下
./server.out ip port

4.启动客户端

# 在另一个终端，在build目录下
./client.out ip port

🏗️ 系统架构

整体架构

客户端层 ↔ 网络层(TCP/Epoll) ↔ 服务器核心(线程池) ↔ 业务逻辑层 ↔ 存储层(Redis/MySQL)

存储策略

• Redis: 用户状态、好友关系、群聊管理、实时状态
• MySQL: 私聊消息、群聊消息历史记录

📁 项目结构

MessengerRebuild/

.
├── client
│   ├── client.cc
│   ├── client.h
│   ├── controller
│   │   ├── OperationMenu.cc
│   │   ├── OperationMenu.h
│   │   ├── StartMenu.cc
│   │   └── StartMenu.h
│   ├── service
│   │   ├── FileTransfer.cc
│   │   ├── FileTransfer.h
│   │   ├── Notifications.cc
│   │   └── Notifications.h
│   └── social
│       ├── chat.cc
│       ├── chat.h
│       ├── FriendManager.cc
│       ├── FriendManager.h
│       ├── G_chat.cc
│       └── G_chat.h
├── CMakeLists.txt
├── README.md
├── server
│   ├── FileTransferState.h
│   ├── group_chat.cc
│   ├── group_chat.h
│   ├── handlers
│   │   ├── ChatHandlers.cc
│   │   ├── ChatHandlers.h
│   │   ├── FileHandlers.cc
│   │   ├── FileHandlers.h
│   │   ├── FriendHandlers.cc
│   │   ├── FriendHandlers.h
│   │   ├── GroupHandlers.cc
│   │   ├── GroupHandlers.h
│   │   ├── UserHandlers.cc
│   │   └── UserHandlers.h
│   ├── IO.cc
│   ├── IO.h
│   ├── LoginHandler.cc
│   ├── LoginHandler.h
│   ├── MySQL.cc
│   ├── MySQL.h
│   ├── Redis.cc
│   ├── Redis.h
│   ├── server.cc
│   ├── ServerState.cc
│   ├── ServerState.h
│   ├── Threadpool.cpp
│   ├── ThreadPool.hpp
│   ├── Transaction.cc
│   └── Transaction.h
└── utils
    ├── Group.cc
    ├── Group.h
    ├── IO.cc
    ├── IO.h
    ├── proto.cc
    ├── proto.h
    ├── TCP.cc
    ├── TCP.h
    ├── User.cc
    └── User.h

🛠️ 技术栈

核心技术

• 语言: C++17
• 网络编程: TCP Socket + Epoll ET模式
• 并发处理: 线程池 + 互斥锁
• 数据库: Redis + MySQL
• JSON处理: nlohmann/json
• 构建工具: CMake

依赖库

• nlohmann/json: JSON数据处理
• hiredis: Redis客户端库
• mysqlclient: MySQL客户端库
• curl: HTTP请求库

🚀 快速开始

环境要求mysqlclient: MySQL客户端库

• Linux操作系统
• GCC 7.0+ (支持C++17)
• CMake 3.10+
• Redis服务器
• MySQL服务器

安装依赖

# Ubuntu/Debian
sudo apt update
sudo apt install build-essential cmake
sudo apt install libhiredis-dev libmysqlclient-dev libcurl4-openssl-dev
sudo apt install nlohmann-json3-dev

# CentOS/RHEL
sudo yum groupinstall "Development Tools"
sudo yum install cmake hiredis-devel mysql-devel libcurl-devel

数据库配置

Redis配置

# 启动Redis服务
sudo systemctl start redis
sudo systemctl enable redis

# 配置Redis持久化(推荐)
redis-cli CONFIG SET appendonly yes
redis-cli CONFIG SET appendfsync everysec

MySQL配置

-- 创建数据库和表
CREATE DATABASE chatroom CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;
USE chatroom;

-- 私聊消息表
CREATE TABLE private_messages (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    sender_uid VARCHAR(64) NOT NULL,
    receiver_uid VARCHAR(64) NOT NULL,
    content TEXT NOT NULL,
    sent_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    INDEX idx_users (sender_uid, receiver_uid),
    INDEX idx_time (sent_at)
);

-- 群聊消息表
CREATE TABLE group_messages (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    group_uid VARCHAR(64) NOT NULL,
    sender_uid VARCHAR(64) NOT NULL,
    content TEXT NOT NULL,
    sent_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    INDEX idx_group (group_uid),
    INDEX idx_time (sent_at)
);

📖 功能说明

🔐 用户系统

• 用户注册/登录: 支持用户注册和登录验证
• 在线状态管理: 实时显示用户在线状态
• 用户信息管理: 用户基本信息的存储和管理

👥 好友系统

• 添加好友: 发送好友请求，等待对方确认
• 删除好友: 删除好友关系
• 屏蔽功能: 屏蔽/取消屏蔽用户
• 好友列表: 查看在线好友列表
• 好友请求管理: 查看和处理好友请求

💬 聊天功能

• 私聊: 与好友进行一对一聊天
• 群聊: 创建群聊，邀请好友加入
• 历史消息: 查看聊天历史记录
• 离线消息: 离线时接收消息通知
• 消息过滤: 基于好友关系的消息过滤

🏢 群聊管理

• 创建群聊: 创建新的群聊
• 加入群聊: 申请加入已有群聊
• 群聊管理: 群主和管理员权限管理
• 成员管理: 添加/移除群成员
• 群聊解散: 群主解散群聊

📁 文件传输

• 好友文件传输: 向好友发送文件
• 群聊文件传输: 在群聊中分享文件
• 文件接收: 接收并保存文件

🔧 核心技术实现

网络架构

• Epoll ET模式: 高效的事件驱动网络编程
• 线程池: 多线程处理客户端请求
• 非阻塞IO: recvMsgET/sendMsgET实现
• 连接管理: 统一的连接状态管理

数据存储

• Redis存储结构:

  is_online: {UID -> 连接信息}
  {UID}: {好友UID集合}
  blocked{UID}: {屏蔽用户集合}
  group_info: {群聊UID -> 群聊信息JSON}
  {群聊UID}_members: {成员UID集合}
  

• MySQL存储结构:

  private_messages: 私聊消息历史
  group_messages: 群聊消息历史
  

消息协议

• 协议格式: [4字节长度头] + [消息内容]
• JSON消息: 统一的JSON格式消息
• 分片处理: 支持大消息的分片传输

🎯 性能特点

高并发支持

• Epoll ET模式: 支持大量并发连接
• 线程池: 避免频繁创建销毁线程
• 非阻塞IO: 提高网络IO效率
• 连接复用: 统一的连接管理

存储优化

• Redis缓存: 热数据快速访问
• MySQL持久化: 可靠的数据存储
• 索引优化: 高效的数据查询
• 分页加载: 大量数据的分页处理

内存管理

• 缓冲区复用: 减少内存分配
• 对象池: 复用频繁创建的对象