【Qt】前后端交互---DataCenter类

设计目的

前后端交互系统中，创建并使用数据核心类的目的就是让该类作为客户端的数据中心，也就是说其负责管理客户端的所有数据与服务器的网络通信。

数据持久化

初始化数据文件

该函数设计的目的就是用于检查所需要的文件和目录是否存在，如果不存在创建，确保客户端和服务端的数据都是存储在同一位置上的。

cpp 复制代码

void DataCenter::initDataFile()
{
    QString basePath = QStandardPaths::writableLocation(QStandardPaths::AppDataLocation);
    QString filePath = basePath + "/ChatClient.json";

    QDir dir;
    if (!dir.exists(basePath)) {
        dir.mkpath(basePath);
    }

    QFile file(filePath);
    if (!file.open(QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Text)) {
        LOG() << "打开文件失败!" << file.errorString();
        return;
    }
    QString data = "{\n\n}";
    file.write(data.toUtf8());
    file.close();
}

加载数据文件

也就是从本地JSON文件中读取数据，将其解析为可用的对象，然后填充到内存中的数据结构中。

cpp 复制代码

void DataCenter::loadDataFile()
{
    QString filePath = QStandardPaths::writableLocation(QStandardPaths::AppDataLocation) + "/ChatClient.json";
    QFileInfo fileInfo(filePath);
    if (!fileInfo.exists()) {
        initDataFile();
    }

    QFile file(filePath);
    if (!file.open(QIODevice::ReadOnly | QIODevice::Text)) {
        LOG() << "打开文件失败!" << file.errorString();
        return;
    }

    QJsonDocument jsonDoc = QJsonDocument::fromJson(file.readAll());
    if (jsonDoc.isNull()) {
        LOG() << "解析JSON文件失败！ JSON文件格式错误";
        file.close();
        return;
    }

    QJsonObject jsonObj = jsonDoc.object();
    this->loginSessionId = jsonObj["loginSessionId"].toString();

    this->unreadMessageCount->clear();
    QJsonObject jsonUnread = jsonObj["unread"].toObject();
    for (auto it = jsonUnread.begin(); it != jsonUnread.end(); ++it) {
        this->unreadMessageCount->insert(it.key(), it.value().toInt());
    }
    file.close();
}

保存数据文件

设计该方法的目的就是将当前的数据状态写回到JSON文件，从而确保数据在应用程序重启后依然可以使用。

cpp 复制代码

void DataCenter::saveDataFile()
{
    QString filePath = QStandardPaths::writableLocation(QStandardPaths::AppDataLocation) + "/ChatClient.json";

    QFile file(filePath);
    if (!file.open(QIODevice::WriteOnly | QIODevice::Text)) {
        LOG() << "文件打开失败" << file.errorString();
        return;
    }

    QJsonObject jsonObj;
    jsonObj["loginSessionId"] = loginSessionId;

    QJsonObject jsonUnread;
    for (auto it = unreadMessageCount->begin(); it != unreadMessageCount->end(); ++it) {
        jsonUnread[it.key()] = it.value();
    }
    jsonObj["unread"] = jsonUnread;

    QJsonDocument jsonDoc(jsonObj);
    QString s = jsonDoc.toJson();
    file.write(s.toUtf8());

    file.close();
}

内存数据管理

用户信息管理

维护当前登录用户的信息，也就是用来保存当前登录用户的信息、好友列表等相关信息

cpp 复制代码

UserInfo *DataCenter::getMyself()
{
    return myself;
}

void DataCenter::resetMyself(std::shared_ptr<bite_im::GetUserInfoRsp> resp)
{
    if (myself == nullptr) {
        myself = new UserInfo();
    }
    const bite_im::UserInfo &userInfo = resp->userInfo();
    myself->load(userInfo);
}

消息管理

负责管理最近的消息，聊天会话记录、未读信息等相关消息

cpp 复制代码

// 在构造函数中初始化未读消息计数哈希表
DataCenter::DataCenter() : netClient(this)
{
    unreadMessageCount = new QHash<QString, int>();
    // 其他初始化操作
}

前后端通信

异步数据获取

通过netClient对象与服务器通信，使用异步方法来获取数据，避免阻塞线程，从而确保UI响应

cpp 复制代码

void DataCenter::getMyselfAsync()
{
    netClient.getMyself(loginSessionId);
}

数据同步

服务器接收到数据后，需要更新本地的数据

cpp 复制代码

void DataCenter::resetMyself(std::shared_ptr<bite_im::GetUserInfoRsp> resp)
{
    if (myself == nullptr) {
        myself = new UserInfo();
    }
    const bite_im::UserInfo &userInfo = resp->userInfo();
    myself->load(userInfo);
}

数据核心类与其他类的联系

前后端交互数据存储在DataCenter

数据核心类的作用就是在客户端应用程序 中集中管理和存储与前后端交互的相关数据。其是作为数据核心类存在的。

统一存储应用中所需要的数据，例如用户信息、好友列表、消息记录等，都集中存储在一个地方，方便访问和管理
通过集中管理保证数据一致性，避免不同模块之间的数据不一致的情况
数据共享，通过将需要使用的数据都存放在一个类中，从而供其他的对象对其数据进行调用

DataCenter和MainWindow类的关系

首先MainWindow就是应用程序的主界面，DataCenter是数据管理类，专门负责处理数据的存取与服务器通信。所以两者之间主要存在两种关系。

**MainWindow是依赖于DataCenter。**因为主窗口需要从数据核心类中获取数据显示，就必须显示个人信息，就需要通过数据核心类来获取
**DataCenter独立于MainWindow。**数据核心类是不与界面直接进行交互的，而是专门负责数据处理和存储。

其次从实例对应关系上分析，也就是从数据核心类实例后对象与其他部分的关系分析

**DataCenter类设计成单例模式，**保证整个应用程序中只有一个DataCenter实例，这也是为了确保数据的一致性和共享性
从用户级别考虑，因为一个数据核心类中肯定是只可以存储一个用户的数据和信息，也就是说每个用户都会有自己的数据核心类和主窗口实例
多用户切换情况下，如果支持多用户的客户端应用程序，那么在多用户切换的情况下，需要清空核心数据类中存储的信息，然后重新加载新的数据

前后端交互过程中Qt应用层和原理层

应用层面

**异步通信机制：**客户端发送请求后到服务器后，通常是不会阻塞等待服务器响应的，而是通过异步机制等待结果，所以应用层使用的是异步机制
**信号与槽机制：**当服务器处理完成请求后并返回结果后，客户端的网络模块会发送一个信号，通知应用程序已经准备好
**处理响应：**应用程序中预先连接了对应的槽函数，也就是在信号发出后，槽函数就会被调用，进行数据处理和更新页面

原理层面

**事件驱动：**服务器的运行逻辑是依靠事件驱动模型实现的，也就是当有事件的时候，事件循环会触发相应的处理函数
**异步I/O：**Qt的网络模块内部使用的是异步IO，当数据到达后，会自动触发信号，但是不会造成线程阻塞
**线程安全：**信号和槽是可以跨线程工作的，确保不同线程下传递数据的安全性