使用 C++ 和 muduo 網絡庫來實現一個簡單的聊天服務器和客戶端。

服務器端：

class chatServer
{
public:// 初始化TcpServerchatServer(muduo::net::EventLoop *loop,const muduo::net::InetAddress &listenAddr): _server(loop, listenAddr, "chatServer"){// 通過綁定器設置回調函數_server.setConnectionCallback(bind(&chatServer::onConnection, this, _1));_server.setMessageCallback(bind(&chatServer::onMessage, this, _1, _2, _3));// 設置EventLoop的線程個數_server.setThreadNum(10);}// 啟動ChatServer服務void start(){_server.start();}private:// TcpServer綁定的回調函數，當有新連接或連接中斷時調用void onConnection(const muduo::net::TcpConnectionPtr &con);// TcpServer綁定的回調函數，當有新數據時調用void onMessage(const muduo::net::TcpConnectionPtr &con,muduo::net::Buffer *buf,muduo::Timestamp time);private:muduo::net::TcpServer _server;
};

首先：構造函數中

? ? ? ? 初始化TcpServer對象_server，傳入EventLoop，監聽地址和服務器名稱

? ? ? ? 設置連接和消息的回調函數，這些函數將在連接建立或者斷開時調用，以及接受到新消息時調用

? ? ? ? 設置Eventloop的線程數為10 使用10個線程來處理網絡事件

而start（）方法 是為了啟用TcpServer，開始監聽和接受連接

其中私有成員：

? ? ? ? 兩個函數 分別是為了處理新連接或者連接斷開的回調函數。一個是為了處理接收到的新消息的回調函數。

? ? ? ? 私有成員的變量：_server：是TcpServer對象，是用來管理網絡連接和事件。

客戶端：

class chatClient
{
public:chatClient(muduo::net::EventLoop *loop,const muduo::net::InetAddress &addr): _client(loop, addr, "chatClient"){// 設置客戶端TCP連接回調接口_client.setConnectionCallback(bind(&chatClient::onConnection, this, _1));// 設置客戶端接收數據回調接口_client.setMessageCallback(bind(&chatClient::onMessage, this, _1, _2, _3));}// 連接服務器void connect(){_client.connect();}private:// TcpClient綁定回調函數，當連接或者斷開服務器時調用void onConnection(const muduo::net::TcpConnectionPtr &con);// TcpClient綁定回調函數，當有數據接收時調用void onMessage(const muduo::net::TcpConnectionPtr &con,muduo::net::Buffer *buf,muduo::Timestamp time);muduo::net::TcpClient _client;
};

構造函數：

????????初始化 TcpClient 對象 _client，傳入 EventLoop、服務器地址和客戶端名稱。

????????設置連接和消息的回調函數，這些函數將在連接建立或斷開時調用，以及接收到新消息時調用。

? ? ? ? connect（）的作用是啟動客戶端連接到服務器。

私有成員：

? ?onConnection()：處理連接或斷開服務器的回調函數。

? ?onMessage()：處理接收到的新消息的回調函數。

_client：TcpClient 對象，用于管理與服務器的連接和數據傳輸。

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網絡服務器編程常用模型

1. 方案1：accept + read/write

   這不是并發服務器。每個連接都需要一個獨立的線程或進程來處理，不適合高并發場景。

2. 方案2：accept + fork - process-pre-connection

   適合并發連接數不大，計算任務工作量大于fork的開銷的場景。服務器接受連接后，通過fork創建子進程來處理每個連接。

3. 方案3：accept + thread - thread-pre-connection

   比方案2的開銷小了一點，但是并發造成線程堆積過多。服務器接受連接后，為每個連接創建一個線程來處理。

4. 方案4：muduo的網絡設計：reactors in threads - one loop per thread

   一個main reactor負責accept連接，然后把連接分發到某個sub reactor（采用round-robin的方式來選擇sub reactor），該連接的所有操作都在那個sub reactor所在的線程中完成。多個連接可能被分派到多個線程中，以充分利用CPU。Reactor poll的大小是固定的，根據CPU的數目確定。

5. 方案5：reactors in process - one loop pre process

   類似于Nginx服務器的網絡模塊設計，基于進程設計，采用多個Reactors充當I/O進程和工作進程，通過一把accept鎖，完美解決多個Reactors的“驚群現象”。

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muduo中的reactor模型

? ? ? ? Reactor模型是一種事件處理模式，用于處理并發的服務請求。它可以處理一個或多個輸入源（one or more inputs），并通過服務處理器（Service Handler）將輸入事件（Event）同步分發給相應的請求處理器（Request Handler）進行處理。

1. muduo網絡庫的模型

   • main Reactor負責監聽新的連接請求，并將新用戶連接分配給工作線程（工作線程中包含epoll）。

   • 工作線程使用epoll來處理已連接用戶的讀寫事件。

   • 對于耗時的I/O操作（如傳送文件、音視頻），可以單獨開辟線程來處理，以避免阻塞主線程。

2. 使用多個Reactors

   • mainReactor負責接受新的客戶端連接，并將這些連接分發給subReactor。

   • 每個subReactor處理一部分客戶端的讀寫、解碼、計算、編碼和發送操作。

void setConnectionCallback(const ConnectionCallback& cb)
{connectionCallback_ = cb;
}/// Set message callback.
/// Not thread safe.
void setMessageCallback(const MessageCallback& cb)
{messageCallback_ = cb;
}

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class ChatServer
{
public:ChatServer(EventLoop *loop,  // 事件循環const InetAddress &listenAddr,  // IP+Portconst string &nameArg)  // 服務器的名字: _server(loop, listenAddr, nameArg), _loop(loop){// 給服務器注冊用戶連接的創建和斷開回調_server.setConnectionCallback(std::bind(&ChatServer::onConnection, this, _1));// 給服務器注冊用戶讀寫事件回調}private:// 專門處理用戶的連接創建和斷開 epoll listenfd acceptvoid onConnection(const TcpConnectionPtr&){}TcpServer _server;  // #1EventLoop *_loop;  // #2 epoll
};

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1. 構造函數：

   • ChatServer類接受一個EventLoop指針、一個InetAddress對象（包含IP地址和端口號）和一個服務器名稱。

   • 使用這些參數初始化TcpServer對象_server和一個EventLoop指針_loop。并注冊連接回調函數onConnection。

   • 注冊連接回調函數onConnection，當有新連接或連接斷開時調用。

2. 私有成員變量：

   • _server：TcpServer對象，用于管理網絡連接和事件。

   • _loop：EventLoop指針，用于處理事件循環。

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