2401C++,实现文件服务器和聊天室

文件服务器
使用yalantinglibs,几行代码开发静态文件服务器

最近的workshop上的一个任务,就是实现一个文件服务器,只要设置下载目录之后,就可下载目录里面的文件.
看看用yalantinglibs怎么实现一个静态文件服务器的吧.

coro_http::coro_http_server server(1, 9001);
server.set_static_res_dir("download", "");
server.sync_start();

在浏览器输入http://127.0.0.1:9001/download/index.html就能打开index.html页了,如果下载目录还有图片,则可通过curl或wget下载:

curl -O http://127.0.0.1:9001/download/test.jpg
wget http://127.0.0.1:9001/download/test.jpg

set_static_res_dir函数有两个参数,第一个参数是设置虚目录,第二个参数设置实际文件目录,如果设置为空,则当前目录就是下载文件目录.

如果想控制每次往客户发送的数据流大小,则可通过server.set_transfer_chunked_size(chunk_size)来设置.

小文件下载优化

如果需要高并发下载海量小文件,每次都打开文件读文件流,发送完关闭文件,会导致性能瓶颈,此时可启用缓存,在内存中缓存小文件,之后请求文件就省掉了打开和关闭文件的步骤了.

缓存文件也是非常简单的,一个函数搞定.

coro_http::coro_http_server server(1, 9001);
server.set_static_res_dir("download", "");
server.set_max_size_of_cache_files(100*1204);
//缓存
server.sync_start();

set_max_size_of_cache_files函数设置后,会把下载目录里面所有文件大小小于100k的文件都缓存到内存,后续客户下载文件,就直接从内存发数据,不会走文件流,多个连接请求同一文件也是零拷贝,效率很高.

因为是静态文件服务器,如果目录添加了新的文件,需要重启一下服务器.

用yalantinglibs的coro_http::coro_http_server实现的静态文件服务器,不仅可做一个文件服务器,也可做一个静态的网站页,还是很方便的,不妨试试.

原文

聊天室基于websocket的实现,服务端使用yalantinglibs.coro_http_server,前端页使用html+js实现.

一个聊天室有以下基本功能:
1,登录/登出
2,更新用户列表
3,发送消息
4,登录,登出和更新用户列表

登录时,需要填一个用户名,填好用户名之后,js websocket client发起连接,当连接成功之后,把用户名发送到服务端,服务端要把登录用户名广播给聊天室的其它成员,其它成员收到新加入用户消息后,要更新用户列表,把新加入用户添加到用户列表中.

登出时,同样要更新列表,把登出的人从列表中删掉.

发送消息功能

聊天室用户发送一条消息,需要通过服务端广播给所有成员.
先看看前端登录部分的代码:

var uname = prompt('请输入用户名', 'user' + uuid(8, 16));
var ws = new WebSocket("ws://127.0.0.1:9001/");
ws.onopen = function () {var data = "系统消息:创建连接成功";let user_info = { 'type': 'login', 'content': uname };sendMsg(user_info);
};function sendMsg(msg) {var data = JSON.stringify(msg);ws.send(data);
}

前端和服务端创建websocket连接之后,把消息类型和用户名序化成一个json串,再发送到服务端.
服务端如何处理登录消息呢?

//定义`json`结构
//登录/登出的`json`结构
struct login_info_t {std::string_view type;std::string_view content;std::vector<std::string> user_list;
};
REFLECTION(login_info_t, type, content, user_list);
using logout_info_t = login_info_t;
//发送给前端的`json`结构
struct user_info_t {std::string_view type;std::string_view from;std::string_view content;
};
REFLECTION(user_info_t, type, from, content);
//收到前端消息的`json`结构
struct message_t {std::string type;std::string_view content;
};
REFLECTION(message_t, type, content);
int main() {coro_http::coro_http_server server(1, 9001);server.set_static_res_dir("", "");std::mutex mtx;std::unordered_map<intptr_t, std::string> conn_map;server.set_http_handler<cinatra::GET>("/",[&](coro_http_request &req,coro_http_response &resp) -> async_simple::coro::Lazy<void> {websocket_result result{};std::unordered_map<intptr_t, std::string> map;std::string resp_str;while (true) {result = co_await req.get_conn()->read_websocket();message_t msg{};struct_json::from_json(msg, result.data);if (msg.type == "login") {std::string user_name;{std::scoped_lock lock(mtx);if (msg.type == "login") {user_name = std::string{msg.content};conn_map.emplace((intptr_t)req.get_conn(), user_name);}map = conn_map;}if (!map.empty()) {std::vector<std::string> user_list;std::transform(map.begin(), map.end(), std::back_inserter(user_list), [](auto &kv) { return kv.second; });logout_info_t info{msg.type, user_name, std::move(user_list)};struct_json::to_json(info, resp_str);}}co_await broadcast(map, resp_str);}});server.sync_start();
}

服务端读到websocket消息后,先反序化json串,得到消息类型和消息内容,如果是login消息则把链接指针和用户名保存到表示聊天室用户列表的map中,后面更新用户列表和广播消息都需要该map.

更新map之后,会把map中所有的value放到一个vector中,得到一个用户名列表,接着生成一个json格式的消息,消息类型是login,消息内容是用户列表.

最后通过broadcast广播消息.
注意该map需要加锁,用户登录和登出都需要更新,该map.
登出逻辑是类似的,只不过需要从map里移除用户.

广播消息

async_simple::coro::Lazy<void> broadcast(auto &conn_map, std::string &resp_str) {for (auto &[conn_ptr, user_name] : conn_map) {auto conn = (coro_http_connection *)conn_ptr;auto ec = co_await conn->write_websocket(resp_str);if (ec) {std::cout << ec.message() << "\n";continue;}}resp_str.clear();
}

广播消息很简单,遍历map,发送消息即可.这里也可用collectAll并行发送.

处理用户发送的消息

if (msg.type == "user") {std::string from;{std::scoped_lock lock(mtx);from = conn_map.at((intptr_t)req.get_conn());map = conn_map;}user_info_t info{msg.type, from, msg.content};struct_json::to_json(info, resp_str);
}
co_await broadcast(map, resp_str);

把消息类型,谁发的消息和消息内容等json化然后广播出去即可.

前端处理广播消息

ws.onmessage = function (e) {var msg = JSON.parse(e.data);var sender, user_name, name_list, change_type;switch (msg.type) {case 'user':sender = '<b style="color:green;">' + msg.from + '说: ' + '</b>';break;case 'login':case 'logout':user_name = msg.content;name_list = msg.user_list;change_type = msg.type;dealUser(user_name, change_type, name_list);return;}var data = sender + msg.content;listMsg(data);
};
function listMsg(data) {var msg_list = document.getElementById("msg_list");var msg = document.createElement("p");msg.innerHTML = data;msg_list.appendChild(msg);msg_list.scrollTop = msg_list.scrollHeight;
}
function dealUser(user_name, type, name_list) {var user_list = document.getElementById("user_list");var user_num = document.getElementById("user_num");while (user_list.hasChildNodes()) {user_list.removeChild(user_list.firstChild);}for (var index in name_list) {var user = document.createElement("p");user.innerHTML = name_list[index];user_list.appendChild(user);}user_num.innerHTML = name_list.length;user_list.scrollTop = user_list.scrollHeight;var change = type == 'login'   '上线' : '下线';var data = '<b style="color:red;">系统消息</b>: ' + user_name + ' 已' + change;listMsg(data);
}    

前端收到广播消息之后,在html页中把发言者的名字和消息内容展示出来即可.

收到登录和登出消息后更新用户列表.

运行聊天室

先启动服务端,然后在浏览器中输入网址:http://127.0.0.1:9001/client.html就能看到登录聊天室的页了.
当从浏览器输入该网址之后,会从服务端下载client.html页,而coro_http_server已设置了静态文件目录:

server.set_static_res_dir("", "");

可下载当前目录下的任意静态文件,而前端需要下载的是client.html文件,所以需要确保client.html文件在当前路径下,否则会返回一个404的错误.

完整示例代码在yalantinglibs里:
服务端:
前端html
yalantinglibs使用了coro_http_server和struct_json,只需要数十行代码,就实现了一个简易的聊天室服务端.