消息隊列、socket(UDP)實現簡易聊天系統
阿新 • • 發佈：2018-09-07
sed sele perror 語句 sprintf display clu 隊列 success 
前言：
最近在學進程間通信，所以做了一個小項目練習一下。主要用消息隊列和socket(UDP)實現這個系統，並數據庫存儲數據，對C語言操作數據庫不熟悉的可以參照我的這篇博客：https://www.cnblogs.com/liudw-0215/p/9593414.html，所有代碼提交我的Github上，地址：https://github.com/ldw0215/Chat-System.git，可以自行下載，然後make一下就可以了。
一、項目要求
- 要求實現用戶註冊、用戶登錄功能，密碼需加密顯示
- 要求實現聊天功能，雙方能互發消息
- 數據要求數據庫存儲
二、架構解析
主要流程圖如下：
主要有客戶端（用戶）和服務端，客戶端發送註冊、登錄請求，服務端回應請求，並且雙方可以模擬聊天（互相發送消息），主要客戶端請求界面見下圖：
註冊、登錄使用消息隊列進行通信的，聊天是通過socket(UDP)實現的！數據存在數據庫中，需要一張數據表，建表數據語句如下：
CREATE TABLE `user` (
`id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
`name` varchar(64) NOT NULL DEFAULT ‘‘,
`password` varchar(64) NOT NULL DEFAULT ‘‘,
`check` varchar(64) NOT NULL DEFAULT ‘‘,
PRIMARY KEY (`id`),
UNIQUE KEY `name` (`name`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=52 DEFAULT CHARSET=utf8;
三、客戶端實現
client.c創建不同的消息隊列的鍵，根據不同的消息類型的進行發送，並等待服務端響應，client.c代碼如下：
#include "my.h" Msg m; Msg_stoc msg_stoc; static int msgid_ctos; static int msgid_stoc; void showmenu() { puts("-------CHAT----------"); puts("| 1:發送 2:接收 |"); puts("| 3:退出 |View Code"); puts("--------------------"); } void show() { puts("-------CHAT----------"); puts("| 1:註冊 2:登錄 |"); puts("| 0:退出 |"); puts("--------------------"); } void send1() { printf("%s","send"); char buf[16] = {‘\0‘}; char str[200] = {‘\0‘}; struct sockaddr_in dui,zj; int n; short x; int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); if(sockfd < 0) { perror("socket"); exit(-1); } zj.sin_family = AF_INET; zj.sin_port = htons(5555); zj.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); n = bind(sockfd,(struct sockaddr *)&zj,sizeof(zj)); if(n < 0) { close(sockfd); perror("bind"); exit(-1); } //puts("請輸入對方號碼 端口 IP "); //scanf("%hd%s",&x,buf); getchar(); dui.sin_addr.s_addr = inet_addr("10.10.3.129"); dui.sin_port = htons(8888); dui.sin_family = AF_INET; puts("請輸入想要發送的內容："); //gets(str); fgets(str,200,stdin); n = sendto(sockfd,str,sizeof(str),0,(struct sockaddr *)&dui,sizeof(dui)); if(n <= 0) { close(sockfd); perror("sendto"); exit(-1); } close(sockfd); return; } #if 1 void asend(int sockfd,struct sockaddr_in dui) { char buf[200] = {‘\0‘}; int n; puts("請輸入要回復的內容："); fgets(buf,200,stdin); //gets(buf); n = sendto(sockfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&dui,sizeof(dui)); if(n <= 0) { perror("sendto"); close(sockfd); exit(-1); } close(sockfd); return ; } void choose1(char ch ,int sockfd,struct sockaddr_in dui) { switch(ch) { case ‘a‘: asend(sockfd,dui); break; case ‘n‘: break; default: puts("input error!"); break; } } #endif void recv1() { struct sockaddr_in dui,zj; socklen_t len = sizeof(dui); int n; char buf[200] = {‘\0‘}; char ch; int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); if(sockfd < 0) { perror("socket"); exit(-1); } zj.sin_family = AF_INET; zj.sin_port = htons(5555); zj.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); n = bind(sockfd,(struct sockaddr *)&zj,sizeof(zj)); if(n < 0) { close(sockfd); perror("bind"); exit(-1); } n = recvfrom(sockfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr *)&dui,&len); if(n <= 0) { close(sockfd); perror("recvfrom"); exit(-1); } puts(buf); puts("是否要回復： 回復-》a,不回復-》n"); ch = getchar(); getchar(); choose1(ch,sockfd,dui); } void choose(int ch) { printf("%d",ch); switch(ch) { case 1: m.type = 5; msgsnd(msgid_ctos,&m,sizeof(m)-sizeof(m.type),0); send1(); break; case 2: recv1(); break; case 3: exit(0); break; default: puts("input error!"); break; } } void regis() { printf("請輸入姓名："); scanf("%s",m.name); printf("請輸入密碼："); scanf("%s",m.passwd); m.type=1; } void login(void) { printf("請輸入用戶名："); scanf("%s",&m.name); printf("請輸入密碼："); scanf("%s",&m.passwd); m.type=3; } int main(int argc ,char *argv[]) { msgid_ctos=get_ctos_msg(); msgid_stoc=get_stoc_msg(); int temptype; while(1) { show(); int a = 0; scanf("%d",&a); getchar(); switch(a) { case 0:return 0; case 1:regis();temptype=2;break; //註冊 case 2:login();temptype=4;break; //登錄 } int ret; long type=0; printf("name:%s,passwd:%s\n", m.name,m.passwd); msgsnd(msgid_ctos,&m,sizeof(m)-sizeof(m.type),0); sleep(2); msgrcv(msgid_stoc,&msg_stoc,sizeof(msg_stoc),temptype,0); if(0 == strcmp(msg_stoc.check,"yes")) { printf("%s",msg_stoc.info); break; } } while(1) { showmenu(); int ch; puts("請輸入功能"); scanf("%d",&ch); getchar(); printf("%d",ch); choose(ch); } return ; }
註意，不同的通信，要用創建不同消息隊列的鍵，並且消息類型也要不同！
四、服務端實現
服務端主要接送並響應客戶端，主要創建不同的子進程，然後調用exec族函數，調用二進制文件，並通過消息隊列接收阻塞執行，並建立信號，檢測Ctrl+c信號，是進程退出，服務端響應截圖如下：
其實現代碼如下：
#include"my.h" static pid_t sub_pid[9]; static int msgid_ctos; static int msgid_stoc; void sigint(int signum) { int i; for(i=0;i<3;i++) { kill(sub_pid[i],SIGKILL); } } int main(int argc,char*argv[]) { signal(SIGINT,sigint); msgid_ctos=get_ctos_msg(); msgid_stoc=get_stoc_msg(); sub_pid[0]=vfork(); if(0==sub_pid[0]) { execl("register","register",NULL); } sub_pid[1]=vfork(); if(0==sub_pid[1]) { execl("login","login",NULL); } sub_pid[2]=vfork(); if(0==sub_pid[2]) { execl("chat","chat",NULL); } wait(NULL); return 0; }View Code
四、各模塊及數據庫解析
數據庫是通過數據庫函數實現的，需要頭文件<mysql.h>,並鏈上動態庫-I/usr/include/mysql -L/usr/lib64/mysql -lmysqlclient，數據量比較小，之後還要考慮優化的問題；
註冊、登錄、聊天都是不同的.c文件生成二進制實現的：
註冊通過消息隊列接收用戶名和密碼存入數據庫，代碼如下：
#include"my.h" Msg per; Msg_stoc msg_stoc; static int msgid_ctos; static int msgid_stoc; void open_cli() { MYSQL conn; int res; //MYSQL_RES * result; //MYSQL_ROW row; mysql_init(&conn); //第三、四和五個參數，需要自己修改一下 if (mysql_real_connect(&conn, "localhost", "root", "p@s#0fSPV", "pvault", 0, NULL, 0)) { printf("coneect mysql successful\n"); char insert_query[80]; //insert memset(insert_query, 0, sizeof(insert_query)); strcat(insert_query, "insert into user(name,password) values(‘"); strcat(insert_query, per.name); strcat(insert_query, "‘,‘"); strcat(insert_query, per.passwd); strcat(insert_query, "‘)"); printf("SQL語句: %s\n", insert_query); res = mysql_query(&conn, insert_query); if (!res) { printf("insert %lu rows\n", (unsigned long)mysql_affected_rows(&conn)); sprintf(msg_stoc.check,"%s","no"); } else { printf("insert error\n"); } } } int main() { msgid_ctos = get_ctos_msg(); msgid_stoc = get_stoc_msg(); //int sockfd = socket_rcv(); while(1) { int n; long type; //per.type = 1; msgrcv(msgid_ctos,&per,sizeof(per)-sizeof(type),1,0); printf("name:%s,passwd:%s\n", per.name,per.passwd); sleep(1); open_cli(); //Msg m; msg_stoc.type = 2; sprintf(msg_stoc.check,"%s","no"); printf("check:%s", msg_stoc.check); msgsnd(msgid_stoc,&msg_stoc,sizeof(msg_stoc)-sizeof(type),0); } }View Code
登錄也是通過消息隊列接收用戶名和密碼，並從查詢出數據，進行對比，是否可以登錄，代碼如下：
#include"my.h" Msg per; Msg_stoc msg_stoc; static int msgid_ctos; static int msgid_stoc; void login(void) { MYSQL conn; int res; MYSQL_RES * result; MYSQL_ROW row; mysql_init(&conn); //第三、四和五個參數，需要自己修改一下 if (mysql_real_connect(&conn, "localhost", "root", "p@s#0fSPV", "pvault", 0, NULL, 0)) { printf("coneect mysql successful\n"); char select_query[64] = {0}; snprintf(select_query,64,"select name,password from user where name=‘%s‘",per.name); printf("SQL語句: %s\n", select_query); if (mysql_query(&conn, select_query) != 0) { fprintf(stderr, "查詢失敗\n"); exit(1); } else { if ((result = mysql_store_result(&conn)) == NULL) { fprintf(stderr, "保存結果集失敗\n"); exit(1); } else { while ((row = mysql_fetch_row(result)) != NULL) { printf("name is %s , ", row[0]); printf("age is %s\n", row[1]); if((0 == strcmp(row[0],per.name)) && (0 == strcmp(row[1],per.passwd))) strcpy(per.info,"login success!"); } } } } } int main() { msgid_ctos = get_ctos_msg(); msgid_stoc = get_stoc_msg(); //int sockfd = socket_rcv(); while(1) { int n; long type; //per.type = 3; msgrcv(msgid_ctos,&per,sizeof(per)-sizeof(type),3,0); //printf("name:%s,passwd:%s\n", per.name,per.passwd); sleep(1); login(); //Msg m; msg_stoc.type = 4; sprintf(msg_stoc.check,"%s","yes"); printf("check:%s", per.info); msgsnd(msgid_stoc,&msg_stoc,sizeof(msg_stoc)-sizeof(type),0); } }View Code
聊天是通過socket（UDP）實現的。
總結：通過做這種小項目學到了很多，也發現許多不足，最重要的就是架構能力，之前都是做一小塊，沒有大局觀，雖然項目小，但五張俱全，很鍛煉人，繼續找項目做！
消息隊列、socket(UDP)實現簡易聊天系統