一.原理

（1）客户端从标准输入读取数据，将数据序列化后发送至网络；

（2）服务器端使用多线程+生产者消费者模型；

生产者从网络中读取数据，并将读取到的用户信息添加至用户列表，将数据放至数据池中；
消费者从数据池读取数据，并广播给所有在用户列表中的用户。

（3）数据经过网络以后，反序列化再次发送给客户端，实现群聊功能。

二.所用技术

平台：Centos7.0，64位操作系统

语言：C/C++

编译工具：g++

序列化和反序列化工具：jsoncpp

窗口设计框架：ncurse/ncurses

其他：生产者消费者模型，信号量互斥机制，多线程编程，socket套接字编程

三.系统框架

server模块：收到用户发送的字符串以后，将用户信息存储到在线用户列表中，将数据存储到数据池中，再将数据广播给所有的在线用户；

client模块：从标准输入读取用户数据，并且将字符串序列化，发送给服务器；接收到服务器的数据以后，反序列化输出到消息输出框；

data_pool模块：数据池，存放用户发过来的数据，使用一个环形队列描述的；

window模块：显示用户界面，使用ncurses库实现；

四.具体模块

server：

部分成员函数介绍：

addrUser：将上线用户添加至online用户列表中；

delUser：将下线用户从online用户列表中删除；

RecvData：接受客户端发送到网络中的数据，并且判断用户的cmd状态是否是“QUIT”，若是“QUIT”就调用del将该用户从online用户列表中删除，若不是“QUIT”就将该用户数据存放至数据池；

SendData：将数据发送给所有在online用户列表中的用户；

部分成员变量的介绍：

std::map<int,struct sockaddr_in> online：维护一个在线用户列表，使用的是STL中的map数据结构，以ip为key值，sockaddr_in结构体为value值，可以通过ip地址查找到对应的用户；

client：

client这里定义的比较简单，进行数据的收发，但主逻辑部分就比较复杂了。

首先，我们使用的是多线程，为了使用户端聊天室的每一个部分都独立（主要分为标题，输出框，输入框）。

（1）标题部分：实现左右滚动的播放标题头部信息；

（2）输出框：输出分为用户数据和在线成员列表，并且实现满屏就清屏的效果；

（3）输入框：用户输入要发送的消息，按回车键就发送出去。

data_pool：

data_pool是实现一个数据池，将用户发来的数据都存储在数据池中，服务器要广播数据的时候，就从数据池中拿取数据；

这里使用生产者消费者模型，完成资源的同步与互斥，使用vector维护一个环形队列，生产者只在意环形队列的空格资源，消费者只在意数据资源。

window：

因为客户端是多线程并发执行数据，所以这里我们使用互斥锁来保证线程安全。

window模块主要是实现客户端界面，设计的大概效果如下：

comm：

这一部分主要实现数据的序列化和反序列化，使用C++第三方库jsoncpp来完成；

并且将序列化和反序列化进行简单的封装：

发送的数据会有昵称、学校、消息内容、状态信息，客户端将这些数据发送出去，序列化为一个字符串发送至网络中，服务器接收到数据以后，再将字符串反序列化为用户信息，进行分别存储和处理。

四.聊天效果图

项目源码：https://gitee.com/ypttest/chat_system

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