服务器预约系统linux小项目-第一节课

一、项目介绍

我们现在做的项目是一个预约系统 。系统主要由 服务器端（server） 、管理员端（admin） 、客户端（cli） 和 MySQL 数据库 组成。

其中：

• server 是系统核心，负责处理客户端请求、连接数据库、验证预约信息。

• admin 主要负责设置预约信息，包括可预约人数、预约详细内容，也可以暂停预约和查看预约情况。

• cli 是客户端，用户可以通过命令行完成登录、查询、查看已有预约、取消预约和退出系统等操作。

• MySQL 用来保存预约系统中的各种数据，比如预约信息、用户信息和预约记录。

需要注意的是：

管理员和服务器不是直接耦合在一起的，它们之间没有直接关系，而是通过数据库进行关联。

整个系统可以理解为：

管理员设置数据 → 数据库存储 → 服务器读取并处理 → 客户端使用系统。

我们测试时可以先封装一个服务器端，然后做一个客户端

①让服务器端和客户端先连上用json来通信，只要能通讯不管是登录还是查询无非就是换内容就行。

②服务器收到数据后如何和数据库进行交互

二、数据库表设计

1. user_info（用户信息表）

存放用户的基本信息。

字段含义：

• id_tel：用户账号或手机号

• name：用户名

• 密码：登录密码

• 身份证：用户身份信息

• 状态：用户当前是否可正常使用系统，比如正常、禁用

2. ticket_table（预约信息表）

存放管理员设置的预约项目。

字段含义：

• res_id：预约项目编号

• res_name：预约项目名称

• 总数目：可预约总人数

• 已使用：已经预约的人数

• 是否开启预约：当前项目是否开放预约

3. query_res（预约记录表）

存放用户的预约结果。

字段含义：

• id：用户编号

• res_id：预约项目编号

• 是否使用过：该预约是否已经使用

要先将表设计好，定好需求。

三、现阶段任务以及系统整体结构

3.1目前的目标主要有两点：

1. 服务器端使用 libevent 启动起来

2. 客户端能够连接服务器，并通过 JSON 把数据发送给服务器

也就是说，现阶段先完成：

• 连接建立

• 事件处理

• 数据收发

等这一步跑通之后，再继续做数据库和具体业务。

四、服务器端

这里我们封装一个 libevent 类，用来实现服务器和客户端之间的连接与通信。

1. 为什么要封装 Libevent 类

服务器端不能只处理一个连接，而是要同时监听多个事件，所以这里使用 libevent 做事件驱动。

为了方便管理，我们把它封装成一个 Libevent 类。

1.1这个类主要提供三个核心功能：

1. 初始化

   启动 libevent，完成事件机制的基础准备。

2. 注册事件

   提供 add(fd, fun) 方法，给某个文件描述符 fd 绑定对应的回调函数 fun。

   也就是告诉系统：

   • 监听哪个描述符

   • 当这个描述符上有事件发生时，调用哪个函数处理

3. 事件循环

   事件循环启动后，libevent 会不断检测：①哪个描述符有事件②然后调用对应回调函数处理

一句话理解

libevent 启动后主要做两件事：监听描述符、为描述符绑定回调函数；然后进入事件循环，谁有事件就处理谁。

2.监听套接字和连接套接字

在服务器里，有两类很重要的套接字。

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2.1 监听套接字 sock_listen

监听套接字的作用是：

专门负责等待客户端连接

它本身不负责和客户端真正通信，只负责监听"有没有新的客户端来连接服务器"。

所以服务器启动时，首先要创建监听套接字。

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2.2 为什么监听套接字也要注册到 Libevent

因为 libevent 是事件驱动模型，谁要被监听，谁就要注册进去。

因此：

• sock_listen 也要注册到 Libevent

• 当有新的连接到来时，就会触发它对应的回调函数

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2.3 新连接套接字的产生

当客户端连接服务器时：

• 监听套接字检测到连接事件

• 回调函数中调用 accept()

• accept() 会返回一个新的套接字

这个新的套接字就是 连接套接字

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2.4 连接套接字的作用

连接套接字不是负责监听新连接，而是负责：

• 接收客户端数据

• 给客户端返回数据

可以简单理解为：

• sock_listen：负责"接人"

• 新的连接套接字：负责"和这个人通信"

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2.5 为什么新的连接套接字也要注册

因为客户端后续发消息，都是通过这个新连接套接字完成的。

所以：

• 每产生一个新的连接套接字

• 都要继续注册到 Libevent

• 这样 libevent 才能继续监听它的读写事件

3.回调基类设计

3.1为什么要设计回调基类

服务器中会出现不同类型的事件，比如：

• 有新的客户端连接

• 某个客户端发送了数据

这两类事件处理逻辑不同，但本质上都属于：

事件发生后，需要执行一个回调函数

所以这里可以抽象出一个统一的基类。

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3.2call_back 基类

定义一个回调基类：

• call_back

在这个类中定义统一接口：

• call_back_fun()

它的作用是：
规定所有回调类都必须实现这个函数。

基类只定义接口，不写具体处理逻辑。

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3.3accept_call_back

这个类继承 call_back，主要负责处理：

监听套接字上的新连接事件

当监听套接字有事件时：

• 调用 accept()

• 生成新的连接套接字

• 再把新的连接套接字注册到事件系统中

所以它负责的是：
连接建立

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3.4recv_call_back

这个类也继承 call_back，主要负责处理：

连接套接字上的数据接收事件

当客户端发送数据时：

• 调用 recv()

• 接收客户端发来的数据

• 后续再交给业务逻辑处理

所以它负责的是：
数据收发

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3.5这样设计的意义

这种设计体现了 继承和多态 思想。

好处有：

• 统一回调接口

• 不同事件分开处理

• 结构更清晰

• 后续更容易扩展

也就是说：

• 基类负责定义规范

• 子类负责具体实现

• libevent 根据不同事件调用不同对象的回调函数

四、代码展示

1.server.h

#include <iostream>
#include <string>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

using namespace std;

// 监听队列的最大长度
const int Max_listen = 10;

// 监听套接字类
// 作用：封装服务器监听 socket，完成 socket 创建、绑定和监听
class Lis_Socket
{
private:
    int sockfd;     // 监听套接字描述符
    string ip;      // 监听的 IP 地址
    short port;     // 监听的端口号

public:
    // 默认构造函数
    // 这里只做成员变量初始化，不做容易失败的系统调用
    Lis_Socket()
    {
        sockfd = -1;                 // -1 表示当前还没有创建 socket
        ip = "127.0.0.1";            // 默认监听本机地址
        port = 6000;                 // 默认监听端口
    }

    // 带参构造函数
    // 可以自定义监听的 IP 和端口
    Lis_Socket(const char* ips, short p)
    {
        sockfd = -1;
        ip = string(ips);
        port = p;
    }

    // 初始化监听套接字
    // 完成三件事：
    // 1. 创建 socket
    // 2. 绑定 IP 和端口
    // 3. 进入监听状态
    bool bind()
    {
        // 1. 创建 TCP 套接字
        sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
        if (sockfd == -1)
        {
            cout << "socket err" << endl;
            return false;
        }

        // 2. 准备服务器地址信息
        struct sockaddr_in saddr;
        memset(&saddr, 0, sizeof(saddr));
        saddr.sin_family = AF_INET;                     // IPv4
        saddr.sin_port = htons(port);                  // 端口转网络字节序
        saddr.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip.c_str()); // 字符串 IP 转网络地址

        // 3. 将 socket 绑定到指定 IP 和端口
        int res = ::bind(sockfd, (struct sockaddr*)&saddr, sizeof(saddr));
        if (res == -1)
        {
            cout << "bind err" << endl;
            return false;
        }

        // 4. 进入监听状态
        res = listen(sockfd, Max_listen);
        if (res == -1)
        {
            cout << "listen err" << endl;
            return false;
        }

        return true;
    }

    // 获取监听套接字描述符
    int Get_Sockfd()
    {
        return sockfd;
    }

    // 析构函数
    // 对象销毁时关闭 socket，防止资源泄漏
    ~Lis_Socket()
    {
        if (sockfd != -1)
        {
            close(sockfd);
            sockfd = -1;
        }
    }
};

2.server.cpp

#include "server.h"
#include <stdlib.h>

int main()
{
    // 创建服务器监听对象
    Lis_Socket ser;

    // 初始化监听套接字
    if (!ser.bind())
    {
        exit(1);
    }

    cout << "server start success..." << endl;

    return 0;
}

五、本节课总结

这节课的核心目标，是先把 预约系统的客户端和服务器端通信框架 搭起来，而不是马上做数据库和完整业务。

整个项目后面会包括：

• 客户端

• 服务器端

• 管理员端

• 数据库

但当前阶段重点是先完成：客户端能连上服务器，服务器能接收客户端发来的数据。

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1. 服务器端学了什么

服务器端这节课先封装了 监听套接字类 Lis_Socket，作用是完成服务器启动最基础的三步：

1. socket() 创建 TCP 套接字

2. bind() 绑定 IP 和端口

3. listen() 开始监听客户端连接

也就是说，这一步先让服务器具备"在门口等客户端连接"的能力。

其中类里保存了：

• sockfd：套接字描述符

• ip：监听地址

• port：监听端口

构造函数只负责初始化这些成员，真正可能失败的操作，比如创建 socket、绑定、监听，都放在普通成员函数里处理，这体现了封装思想。

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2. 这节课还明确了两类套接字

监听套接字

专门负责等待新的客户端连接。

连接套接字

当客户端连进来后，通过 accept() 产生新的连接套接字，后续真正的数据收发是在这个套接字上完成的。

所以可以记成：

• 监听套接字负责"接人"

• 连接套接字负责"通信"

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3. 为什么要用 Libevent

因为服务器后面不只处理一个客户端，还会处理多种事件，所以要用 libevent 做事件驱动。

这节课明确了 Libevent 类的三个核心功能：

1. 初始化

2. 注册事件 add(fd, fun)

3. 事件循环 dispatch()

它的作用就是统一管理"哪个描述符发生了什么事，并调用哪个回调函数处理"。

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4. 回调类设计学了什么

为了处理不同类型的事件，这节课引入了 回调基类 call_back ，并定义统一接口 call_back_fun()。

然后再派生出不同子类：

• accept_call_back：处理新连接事件

• recv_call_back：处理接收数据事件

这样做的意义是：

• 把不同事件的处理逻辑分开

• 通过继承和多态统一管理回调

也就是：

虽然外部统一调用 call_back_fun()，但不同对象会执行不同逻辑。

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5. 客户端这节课的目标

客户端当前阶段不用做复杂业务，重点是先完成：

1. 连接服务器

2. 从键盘读取输入

3. 把数据封装成 JSON

4. 发送给服务器

所以这一阶段客户端的重点不是业务功能，而是先把数据发过去。

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6. 这节课整条主线

这节课完整流程可以概括为：

• 服务器先创建监听套接字并注册到 Libevent

• 客户端发起连接

• 服务器通过回调函数处理连接事件，并生成新的连接套接字

• 新的连接套接字继续注册到事件系统

• 客户端把键盘输入封装成 JSON 发给服务器

• 服务器再通过接收回调函数把数据接住

到这里，客户端和服务器端最基础的通信框架就搭起来了。

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7. 这节课的意义

这节课虽然还没有接数据库，也没有完成登录、查询、预约这些业务，但已经把预约系统最底层的通信骨架搭好了。

也就是说，后面数据库、用户功能、管理员功能，都是在这套 "客户端发送数据 + 服务器事件驱动接收数据" 的框架上继续往下做。

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一段背诵版总结

这节课主要完成了预约系统第一阶段的通信框架搭建。服务器端通过封装监听套接字类完成了 socket、bind、listen 三个基础步骤，并明确了监听套接字和连接套接字的区别；同时引入 Libevent 管理事件，并通过回调基类及其子类实现不同事件的多态处理。客户端则负责连接服务器、读取键盘输入，并将数据封装成 JSON 发送给服务器。这样，整个系统最基础的客户端---服务器通信主线就建立起来了。