會議系統核心流程詳解：創建、加入與消息交互

一、系統架構概覽

會議系統采用"主進程+線程池+進程池"的分層架構，實現高并發與業務隔離：

流程圖說明：

客戶端：作為外部請求發起方，連接到系統主進程。
主進程：系統核心控制節點，負責協調線程池和進程池。
線程池：由主進程管理，專門處理客戶端的連接請求（如TCP連接建立、請求解析等）。
進程池：負責管理多個獨立的“房間進程”，實現會議室的隔離和并發管理。
房間進程：每個進程對應一個會議室，內部包含發送線程池（用于高效處理消息推送），通過Unix域套接字與主進程通信（低延遲、高安全的本地進程間通信方式）。

這種架構通過“線程池處理連接 + 進程池隔離業務”的方式，兼顧了高并發處理能力和業務穩定性（單個房間故障不影響其他房間）。

核心組件角色

主進程：全局資源管理，進程池調度，狀態監控
線程池：接收客戶端連接，初步處理請求
房間進程：獨立管理單個會議室，含1個接收線程+5個發送線程
通信管道：主進程與房間進程通過Unix域套接字通信

二、創建會議室完整流程

1. 流程步驟

2. 關鍵技術細節

房間分配機制：主進程通過遍歷room->pptr數組查找child_status=0的空閑進程，加鎖保證線程安全

// 核心代碼：查找空閑房間
pthread_mutex_lock(&room->lock);
for (int i=0; i<room->num; i++) {if (room->pptr[i].child_status == 0) {  // 找到空閑房間room->pptr[i].child_status = 1;     // 標記忙碌room->navail--;break;}
}
pthread_mutex_unlock(&room->lock);

連接交接技術：通過Unix域套接字傳遞客戶端連接(connfd)，使用SCM_RIGHTS控制消息實現文件描述符跨進程傳遞

// 傳遞連接核心代碼
struct cmsghdr *cmptr = CMSG_FIRSTHDR(&msg);
cmptr->cmsg_type = SCM_RIGHTS;
*(int*)CMSG_DATA(cmptr) = client_fd;  // 傳遞文件描述符
sendmsg(pipefd, &msg, 0);

三、加入會議完整流程

1. 流程步驟

2. 關鍵技術細節

用戶池管理：房間進程通過user_pool結構體維護所有參會者連接，使用文件描述符集合(fdset)監控活動

// 房間內用戶管理
Pthread_mutex_lock(&user_pool->lock);
FD_SET(client_fd, &user_pool->fdset);  // 添加新用戶
user_pool->num++;                      // 增加用戶計數
Pthread_mutex_unlock(&user_pool->lock);

廣播通知機制：新用戶加入后，房間進程向所有已連接用戶發送通知，確保參會者列表同步

四、消息收發與轉發流程

1. 流程步驟

2. 關鍵技術細節

多線程協作：房間進程采用"1個接收線程+5個發送線程"的模型，解耦消息接收與轉發

// 發送線程池初始化
for (int i=0; i<SENDTHREADSIZE; i++) {  // SENDTHREADSIZE=5Pthread_create(&tid, NULL, send_func, NULL);
}

消息隊列緩沖：使用線程安全的消息隊列(send_queue)平衡發送負載，避免消息阻塞

// 消息入隊
Pthread_mutex_lock(&queue.lock);
queue.send_queue.push(msg);  // 存入消息
Pthread_cond_signal(&queue.cond);  // 喚醒發送線程
Pthread_mutex_unlock(&queue.lock);

協議格式設計：消息采用固定格式頭部($_類型_IP_長度_)，解決TCP粘包問題
```
示例：$_TEXT_192.168.1.10_0005_Hello_#
格式：$_[類型]_[IP]_[長度]_[內容]_#
```

五、進程與線程協作關系總結

組件	角色職責	通信方式
主進程	進程池管理、狀態監控、資源調度	Unix域套接字(與房間進程)
線程池線程	接收客戶端連接、初步請求處理	共享內存(主進程狀態)
房間進程主線程	監控用戶活動、接收消息	管道(與主進程)
房間接收線程	處理新用戶加入、連接交接	內部信號量
發送線程池	消息轉發、負載均衡	消息隊列(線程間)

六、模塊設計

1. 網絡通信模塊（net.cpp、netheader.h）

網絡通信是系統的基礎支撐，負責TCP連接的建立、數據傳輸及底層網絡操作封裝，主要功能包括：

連接管理：通過Tcp_listen創建監聽套接字，支持IPv4/IPv6雙棧；Tcp_connect實現客戶端與服務器的連接；Accept封裝accept系統調用，處理中斷重試邏輯。
數據讀寫：Readn和writen保證TCP數據流的完整讀寫（解決短讀短寫問題）；read_fd和write_fd支持通過Unix域套接字傳遞文件描述符（用于進程間傳遞客戶端連接）。
輔助功能：Sock_ntop實現套接字地址到字符串的轉換；Setsockopt封裝setsockopt設置套接字選項（如SO_REUSEADDR）。

網絡模塊通過統一的錯誤處理（依賴err_quit、err_msg）保證異常場景的可追溯性。

2. 線程與進程同步模塊（unpthread.cpp、unpthread.h、msg.h）

系統采用多線程+多進程架構，同步機制是保證數據一致性的核心，主要組件包括：

線程操作封裝：Pthread_create、Pthread_detach等函數封裝原生 pthread 接口，簡化線程創建與管理，并統一錯誤處理。
互斥鎖與條件變量：Pthread_mutex_lock、Pthread_mutex_unlock封裝互斥鎖操作；Pthread_cond_wait、Pthread_cond_signal實現線程間等待/通知機制，用于消息隊列的生產-消費同步。
消息隊列（SEND_QUEUE）：定義于msg.h，基于std::queue實現線程安全的消息緩沖。通過互斥鎖（lock）保護隊列操作，條件變量（cond）協調生產者（push_msg）和消費者（pop_msg）：當隊列滿時生產者等待，當隊列空時消費者等待，消息入隊/出隊后通過信號喚醒等待線程。

3. 會議房間管理模塊（room.cpp）

房間是系統的核心業務單元，負責管理會議內的用戶及消息分發，主要功能包括：

房間生命周期管理：clear_room函數負責關閉房間內所有用戶連接、清理用戶數據（fdset、status、fdToIp）及消息隊列，將房間狀態置為CLOSE。
用戶加入/退出處理：
- accept_fd線程負責接收新用戶連接（通過進程間傳遞的文件描述符），根據操作類型（創建/加入會議）更新用戶池（pool），并發送會議響應或用戶加入通知。
- fdclose函數處理用戶退出：若為房主退出則關閉整個房間，否則僅移除該用戶并廣播退出通知。
消息分發：send_func線程池從消息隊列（sendqueue）獲取消息，根據消息類型（如IMG_RECV、TEXT_RECV）向房間內指定用戶（或所有用戶）轉發數據，確保消息格式統一（$_msgType_ip_size_data_#）。

4. 用戶請求處理模塊（userdeal.cpp）

該模塊負責解析客戶端請求并協調房間資源，核心邏輯在dowithuser函數中：

請求解析：讀取客戶端消息頭（11字節，包含消息類型、IP、數據長度），解析出CREATE_MEETING（創建會議）、JOIN_MEETING（加入會議）等請求類型。
資源協調：創建會議時檢查進程池（room）是否有空閑房間，若有則通過write_fd向對應房間進程傳遞客戶端連接；加入會議時驗證房間有效性，通過房間進程的管道傳遞連接并返回結果。

5. 主程序與進程/線程池（main.cpp）

main.cpp是系統入口，負責初始化核心資源并協調各模塊運行：

進程池初始化：通過process_make創建多個子進程（每個對應一個房間），父子進程通過Unix域套接字對（socketpair）通信，父進程監控子進程狀態（房間是否空閑）。
線程池初始化：通過thread_make創建多個工作線程，負責處理客戶端初始連接（調用dowithuser）。
主循環：通過select監控進程池管道，處理房間狀態更新（如房間空閑、用戶退出），維護全局資源的一致性。