2.经典项目-海量用户即使通讯系统

hutc_Alan2024-03-13 14:25

1.实现功能-完成注册用户

完成用户注册的步骤(客户端)

1.将User移动到common/message文件夹下

2.在message中新增注册用户的结构体

const (
	LoginMesType       = "LoginMes"
	LoginResMesType    = "LoginResMes"
	RegisterMesType    = "RegisterMes"
	RegisterResMesType = "RegisterResMes"
)

type RegisterMes struct {
	User User `json:"user"` //类型就是User机构体
}
type RegisterResMes struct {
	Code  int    `json:"code"`  //返回状态码 400表示该用户已存在 200表示注册成功
	Error string `json:"error"` //返回错误信息
}

3.在client/process/userProcess.go中添加注册函数

func (this *UserProcess) Register(userId int, userPwd, userName string) (err error) {
	conn, err := net.Dial("tcp", "localhost:8889")
	if err != nil {
		fmt.Println("net.Dial err = ", err)
		return
	}
	defer conn.Close()

	var mes = message.Message{}
	mes.Type = message.RegisterMesType
	registerMes := message.RegisterMes{}
	registerMes.User.UserId = userId
	registerMes.User.UserPwd = userPwd
	registerMes.User.UserName = userName

	data, err := json.Marshal(registerMes)
	if err != nil {
		fmt.Println("json.Marshal err = ", err)
		return
	}

	mes.Data = string(data)

	data, err = json.Marshal(mes)
	if err != nil {
		fmt.Println("json.Marshal err = ", err)
		return
	}

	tf := &utils.Transfer{
		Conn: conn,
	}
	err = tf.WritePkg(data)
	if err != nil {
		fmt.Println("注册发送信息错误 err = ", err)
		return
	}

	//处理服务器端返回的消息
	mes, err = tf.ReadPkg() //mes就是 RegisterResMes
	if err != nil {
		fmt.Println("utils.ReadPkg(conn) err = ", err)
		return
	}

	var registerResMes message.RegisterResMes
	err = json.Unmarshal([]byte(mes.Data), &registerResMes)
	if registerResMes.Code == 200 {
		fmt.Println("注册成功，请重新登录")
	} else {
		fmt.Println(registerResMes.Error)
	}
	return
}

4.在client/main/main.go中修改注册相关代码

		case 2:
			fmt.Println("注册用户")
			fmt.Println("请输入用户id:")
			fmt.Scanf("%d\n", &userId)
			fmt.Println("请输入用户密码:")
			fmt.Scanf("%s\n", &userPwd)
			fmt.Println("请输入用户名称:")
			fmt.Scanf("%s", &userName)
			up := &process2.UserProcess{}
			up.Register(userId, userPwd, userName)

完成用户注册的步骤(服务器端)

1.在model/userDao.go中添加

func (this *UserDao) Register(user *message.User) (err error) {
	conn := this.pool.Get()
	defer conn.Close()
	_, err = this.getUserById(conn, user.UserId)
	if err == nil {
		err = ERROR_USER_EXISTS
		return
	}

	//账户不存在，则可以正常注册
	data, err := json.Marshal(user) //序列化
	if err != nil {
		return
	}

	//入库
	_, err = conn.Do("HSet", "users", user.UserId, string(data))
	if err != nil {
		fmt.Println("保存注册用户错误 err = ", err)
		return
	}
	return
}

2.在process/userProcess.go中添加

func (this *UserProcess) ServerProcessRegister(mes *message.Message) (err error) {
	var registerMes message.RegisterMes
	err = json.Unmarshal([]byte(mes.Data), &registerMes)
	if err != nil {
		fmt.Println("json.Marshal err = ", err)
		return
	}

	var resMes message.Message
	resMes.Type = message.RegisterResMesType

	var registerResMes message.RegisterResMes

	err = model.MyUserDao.Register(&registerMes.User)

	if err != nil {
		if err == model.ERROR_USER_EXISTS {
			registerResMes.Code = 505
			registerResMes.Error = err.Error()
		} else {
			registerResMes.Code = 506
			registerResMes.Error = "注册发生未知错误"
		}
	} else {
		registerResMes.Code = 200
		fmt.Println("用户注册成功")
	}

	data, err := json.Marshal(registerResMes)
	if err != nil {
		fmt.Println("json.Marshal err = ", err)
		return
	}
	resMes.Data = string(data)

	data, err = json.Marshal(resMes)
	if err != nil {
		fmt.Println("json.Marshal err = ", err)
		return
	}

	// 发送data，将其封装到writePkg函数
	//因为使用分层模式（mvc）需要先创建一个Transfer实例，然后读取
	tf := &utils.Transfer{
		Conn: this.Conn,
	}
	err = tf.WritePkg(data)
	return
}

3.修改main/processor.go

func (this *Processor) ServerProcessMes(mes *message.Message) (err error) {
	switch mes.Type {
	case message.LoginMesType:
		//处理登录
		//创建UserPorcess实例
		up := &process2.UserProcess{
			Conn: this.Conn,
		}
		err = up.ServerProcessLogin(mes)
	case message.RegisterMesType:
		up := &process2.UserProcess{
			Conn: this.Conn,
		}
		err = up.ServerProcessRegister(mes)
	default:
		fmt.Println("消息类型不存在，无法处理...")
	}
	return
}

2.实现功能-完成登录时能返回当前在线用户

1.在服务器端维护一个onlineUsers map[int] *UserProcess

2.创建一个新的文件userMgr.go,完成功能对onlineUsers的增删改查

3.在LoginResMess增加一个字段Users []int //保存在线用户id

4.当用户登录后可以显示当前在线用户列表

代码实现

新增server/process/userMgr.go

package process

import "fmt"

// 因为UserMgr实例在服务器端有且仅有一个，在很多机房会用到
// 因此将其定义为全局变量
var (
	userMgr *UserMgr
)

type UserMgr struct {
	onlineUsers map[int]*UserProcess
}

// 完成对UserMgr初始化工作
func init() {
	userMgr = &UserMgr{
		onlineUsers: make(map[int]*UserProcess, 1024),
	}
}

// 完成对onlineUsers添加
func (this *UserMgr) AddOnlineUser(up *UserProcess) {
	this.onlineUsers[up.UserId] = up
}

// 删除
func (this *UserMgr) DelOnlineUser(userId int) {
	delete(this.onlineUsers, userId)
}

// 返回当前所有在线用户
func (this *UserMgr) GetAllOnlineUser() map[int]*UserProcess {
	return this.onlineUsers
}

// 根据id返回对应的值
func (this *UserMgr) GetOnlineUserById(userId int) (up *UserProcess, err error) {
	//从map取出一个值，带检测方式
	up, ok := this.onlineUsers[userId]
	if !ok { //说明，要找的用户当前不在线
		err = fmt.Errorf("用户%d 不在线", userId)
		return
	}
	return
}

修改server/process/userProcess.go

type UserProcess struct {
	Conn net.Conn
	//增加一个字段，表示该Conn是哪个用户
	UserId int
}

	} else {
		loginResMes.Code = 200
		//将登录成功的用户的userId赋给this
		this.UserId = loginMes.UserId
		//将登录成功的用户放入userMgr中
		userMgr.AddOnlineUser(this)
		//将当前在线用户的id放到loginResMes.UserIds中
		for id, _ := range userMgr.onlineUsers {
			loginResMes.UserIds = append(loginResMes.UserIds, id)
		}
		fmt.Println(user.UserName, "账户登录成功")

修改message.go

type LoginResMes struct {
	Code    int    `json:"code"`    //返回状态码 500 表示该用户未注册 200表示登录成功
	UserIds []int  `json:"userIds"` //增加字段保存userid的切片
	Error   string `json:"error"`   //返回错误信息
}

修改client/process/userProcess.go

	if loginResMes.Code == 200 {
		//可以显示当前在线用户列表
		fmt.Println("当前在线用户列表如下：")
		for _, v := range loginResMes.UserIds {
			//不显示自己
			if v == userId {
				continue
			}
			fmt.Println("用户id:\t", v)
		}
		fmt.Print("\n\n")

优化：当一个新的用户上线后，其他已经登录的用户也能获取最新在线用户列表

思路：

  1. 当用户A上线，服务器九八A用户的上线信息推给所有在线的用户
  2. 客户端也需要维护一个map，map中记录了他的好友（目前就是所有人）map[int]User
  3. 客户端和服务器的通讯通道，要依赖serverProcessMes协程

代码实现

在message.go中增加

const (
	LoginMesType            = "LoginMes"
	LoginResMesType         = "LoginResMes"
	RegisterMesType         = "RegisterMes"
	RegisterResMesType      = "RegisterResMes"
	NotifyUserStatusMesType = "NotifyUserStatusMes"
)

// 定义几个用户状态常量
const (
	UserOnline = iota
	UserOffline
	UserBusyStatus
)

// 为了配合服务器端推送用户状态变化的消息
type NotifyUserStatusMes struct {
	UserId int `json:"userId"` //用户id
	Status int `json:"status"` //用户状态
}

修改user.go

// 定义一个用户的结构体
type User struct {
	//确定字段信息
	//为了序列化和反序列化成功，需保证用户信息的json字符串的key 和结构体的字段对应的tag名字一致
	UserId     int    `json:"userId"`
	UserPwd    string `json:"userPwd"`
	UserName   string `json:"userName"`
	UserStatus int    `json:"userStatus"` //用户在线状态
}

修改server/process/userProcess.go

	} else {
		loginResMes.Code = 200
		//将登录成功的用户的userId赋给this
		this.UserId = loginMes.UserId
		//将登录成功的用户放入userMgr中
		userMgr.AddOnlineUser(this)
		//通知其他在线用户
		this.NotifyOtherOnlineUser(this.UserId)
		//将当前在线用户的id放到loginResMes.UserIds中
		for id, _ := range userMgr.onlineUsers {
			loginResMes.UserIds = append(loginResMes.UserIds, id)
		}
		fmt.Println(user.UserName, "账户登录成功")
	}

在server/process/userProcess.go中增加

// 编写通知所有在线的用户的方法
func (this *UserProcess) NotifyOtherOnlineUser(userId int) {
	//遍历onlineUsers 然后一个个发送NotifyUserStatusMes
	for id, up := range userMgr.onlineUsers {
		//过滤自己
		if id == userId {
			continue
		}
		up.NotifyMeOnline(userId)
	}
}

func (this *UserProcess) NotifyMeOnline(userId int) {
	//组装我们的NotifyUserStatusMes
	var mes message.Message
	mes.Type = message.NotifyUserStatusMesType

	var notifyUserStatusMes message.NotifyUserStatusMes
	notifyUserStatusMes.UserId = userId
	notifyUserStatusMes.Status = message.UserOnline

	//将notifyUserStatusMes序列化
	data, err := json.Marshal(notifyUserStatusMes)
	if err != nil {
		fmt.Println("json.Marshal err = ", err)
		return
	}
	//将序列化后的notifyUserStatusMes复制给mes.Data
	mes.Data = string(data)

	//对mes再次序列化，准备发送
	data, err = json.Marshal(mes)
	if err != nil {
		fmt.Println("json.Marshal err = ", err)
		return
	}

	//发送，Transfer实例
	tf := &utils.Transfer{
		Conn: this.Conn,
	}

	err = tf.WritePkg(data)
	if err != nil {
		fmt.Println("NotifyMeOnline err = ", err)
		return
	}
}

修改client/process/server.go

		case 1:
			fmt.Println("显示在线用户列表")
			outpuOnlineUser()

// 和服务器保持通讯
func serverProcessMes(Conn net.Conn) {
	//创建一个Transfer实例，不停地读取服务器发送的消息
	tf := &utils.Transfer{
		Conn: Conn,
	}
	for {
		fmt.Println("客户端正在等待读取服务器发送的消息")
		mes, err := tf.ReadPkg()
		if err != nil {
			fmt.Println("tf.ReadPkg err = ", err)
			return
		}
		//如果读到消息，进入下一步处理逻辑
		switch mes.Type {
		case message.NotifyUserStatusMesType: //有人上线
			//处理
			//1. 取出NotifyUserStatusMes
			var notifyUserStatusMes message.NotifyUserStatusMes
			json.Unmarshal([]byte(mes.Data), &notifyUserStatusMes)
			//2. 把这个用户信息，状态保存到客户map[int]User中
			updateUserStatus(&notifyUserStatusMes)
		default:
			fmt.Println("服务器端返回了未知的消息类型")
		}
		//fmt.Printf("mes = %v\n", mes)
	}
}

新增client/process/userMgt.go

package process

import (
	"fmt"
	"project/common/message"
)

// 客户端维护的map
var onlineUsers map[int]*message.User = make(map[int]*message.User, 10)

// 在客户端显示当前在线的用户
func outpuOnlineUser() {
	//遍历onlilneUsers
	fmt.Println("当前在线用户列表：")
	for id, _ := range onlineUsers {
		fmt.Println("用户id:\t", id)
	}
}

// 编写一个方法，处理返回的NotifyUserStatusMes
func updateUserStatus(notifyUserStatusMes *message.NotifyUserStatusMes) {
	user, ok := onlineUsers[notifyUserStatusMes.UserId]
	if !ok {
		user = &message.User{
			UserId: notifyUserStatusMes.UserId,
		}
	}
	user.UserStatus = notifyUserStatusMes.Status
	onlineUsers[notifyUserStatusMes.UserId] = user
	outpuOnlineUser()
}

修改client/process/userProcess.go

	if loginResMes.Code == 200 {
		//可以显示当前在线用户列表
		fmt.Println("当前在线用户列表如下：")
		for _, v := range loginResMes.UserIds {
			//不显示自己
			if v == userId {
				continue
			}
			fmt.Println("用户id:\t", v)
			//完成客户端的onlineUsers初始化
			user := &message.User{
				UserId:     v,
				UserStatus: message.UserOnline,
			}
			onlineUsers[v] = user
		}
		fmt.Print("\n\n")

3.实现功能-完成登录用户群聊

3.1 完成客户端发送消息

思路

1.新增一个消息结构体smsMes...

2.新增一个model/CurUser

3.在smsProcess.go增加相应的方法SendGroupMes发送一个群聊消息

代码实现

在message中新增

const (
	LoginMesType            = "LoginMes"
	LoginResMesType         = "LoginResMes"
	RegisterMesType         = "RegisterMes"
	RegisterResMesType      = "RegisterResMes"
	NotifyUserStatusMesType = "NotifyUserStatusMes"
	SmsMesType              = "SmsMes"
)

// 增加一个SmsMes发送消息
type SmsMes struct {
	Content string `json:"content"` //消息内容
	User           //匿名结构体，集继承
}

新增client/model/curUser.go

package model

import (
	"net"
	"project/common/message"
)

// 在客户端很多地方要用到，需声明为全局
type CurUser struct {
	Conn net.Conn
	message.User
}

在client/process/userMgr.go中新增

var CurUser model.CurUser //在用户登录成功后，完成对CurUser初始化

在client/process/userProcess.go修改

	if loginResMes.Code == 200 {
		//初始化CurUser
		CurUser.Conn = conn
		CurUser.UserId = userId
		CurUser.UserStatus = message.UserOnline

在client/process/smsProcess.go新增

package process

import (
	"encoding/json"
	"fmt"
	"project/common/message"
	"project/common/utils"
)

type SmsProcess struct {
}

// 发送群聊消息
func (this *SmsProcess) SendGroupMes(content string) (err error) {
	//1.创建一个Mes
	var mes message.Message
	mes.Type = message.SmsMesType

	//2.创建一个SmsMes实例
	var smsMes message.SmsMes
	smsMes.Content = content
	smsMes.UserId = CurUser.UserId
	smsMes.UserStatus = CurUser.UserStatus

	//3.序列化smsMes
	data, err := json.Marshal(smsMes)
	if err != nil {
		fmt.Println("SendGroupMes json.Marshal err = ", err.Error())
		return
	}
	mes.Data = string(data)
	//4.对mes再次序列化
	data, err = json.Marshal(mes)
	if err != nil {
		fmt.Println("SendGroupMes json.Marshal err = ", err.Error())
		return
	}

	//5.将mes发送给服务器
	tf := &utils.Transfer{
		Conn: CurUser.Conn,
	}

	//6.发送
	err = tf.WritePkg(data)
	if err != nil {
		fmt.Println("sendGroupMes err = ", err.Error())
		return
	}
	return
}

修改client/process/server.go

		var key int
		var content string
		//用到SmsProcess实例较为频繁，因此定义在外部
		smsProcess := &SmsProcess{}
		fmt.Scanf("%d\n", &key)
		switch key {
		case 1:
			fmt.Println("显示在线用户列表")
			outpuOnlineUser()
		case 2:
			fmt.Println("你想对大家说什么:")
			fmt.Scanf("%s\n", &content)
			smsProcess.SendGroupMes(content)
3.2 服务器接收群发消息，并发送消息（发送者除外）

思路

1.在服务器端接收到SmsMes消息

2.在server/process/smsProcess.go文件增加群发消息的方法

3.在客户端还要增加去处理服务器转发的群发消息

代码实现

在server/process/smsProcess.go中添加

package process

import (
	"encoding/json"
	"fmt"
	"net"
	"project/common/message"
	"project/common/utils"
)

type SmsProcess struct {
}

func (this *SmsProcess) SendGroupMes(mes *message.Message) {
	var smsMes message.SmsMes
	err := json.Unmarshal([]byte(mes.Data), &smsMes)
	if err != nil {
		fmt.Println("json.Unmarshal err = ", err)
		return
	}

	data, err := json.Marshal(mes)
	if err != nil {
		fmt.Println("json.Marshal err = ", err)
		return
	}
	for id, up := range userMgr.onlineUsers {
		//过滤自己
		if id == smsMes.UserId {
			continue
		}
		this.SendMesToEachOnlineUser(data, up.Conn)
	}

}

func (this *SmsProcess) SendMesToEachOnlineUser(data []byte, conn net.Conn) {
	tf := &utils.Transfer{
		Conn: conn,
	}
	err := tf.WritePkg(data)
	if err != nil {
		fmt.Println("群发消息失败")
		return
	}
}

修改server/main/processor.go

func (this *Processor) ServerProcessMes(mes *message.Message) (err error) {
	switch mes.Type {
	case message.LoginMesType:
		//处理登录
		//创建UserPorcess实例
		up := &process2.UserProcess{
			Conn: this.Conn,
		}
		err = up.ServerProcessLogin(mes)
	case message.RegisterMesType:
		up := &process2.UserProcess{
			Conn: this.Conn,
		}
		err = up.ServerProcessRegister(mes)
	case message.SmsMesType:
		smsProcess := &process2.SmsProcess{}
		smsProcess.SendGroupMes(mes)
	default:
		fmt.Println("消息类型不存在，无法处理...")
	}
	return
}

新增client/process/smsMgr.go

package process

import (
	"encoding/json"
	"fmt"
	"project/common/message"
)

func outputGroupMes(mes *message.Message) {
	var smsMes message.SmsMes
	err := json.Unmarshal([]byte(mes.Data), &smsMes)
	if err != nil {
		fmt.Println("json.Unmarshal err = ", err.Error())
		return
	}

	//显示信息
	info := fmt.Sprintf("用户id:\t%d 对大家说:\t%s", smsMes.UserId, smsMes.Content)
	fmt.Println(info)
	fmt.Println()
}

修改client/process/server.go

		//如果读到消息，进入下一步处理逻辑
		switch mes.Type {
		case message.NotifyUserStatusMesType: //有人上线
			//处理
			//1. 取出NotifyUserStatusMes
			var notifyUserStatusMes message.NotifyUserStatusMes
			json.Unmarshal([]byte(mes.Data), &notifyUserStatusMes)
			//2. 把这个用户信息，状态保存到客户map[int]User中
			updateUserStatus(&notifyUserStatusMes)
		case message.SmsMesType: //有人群发消息
			outputGroupMes(&mes)
		default:
			fmt.Println("服务器端返回了未知的消息类型")
		}
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