# syb-chat

**Repository Path**: syb4750/syb-chat

## Basic Information

- **Project Name**: syb-chat
- **Description**: 分布式即时通讯项目
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-08-18
- **Last Updated**: 2025-08-18

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 分布式即时通讯项目
![总体框图](Framework.png)

这是一个全栈的分布式即时通讯项目，前端基于QT实现气泡聊天对话框，通过QListWidget实现好友列表，利用GridLayout和QPainter封装气泡聊天框组件，基于QT network模块封装http和tcp服务。支持添加好友，好友通信，聊天记录展示等功能，仿微信布局并使用qss优化界面。

后端采用分布式设计，分为GateServer网关服务，多个ChatServer聊天服务，StatusServer状态服务以及VerifyServer验证服务。

各服务通过grpc通信，支持断线重连。GateServer网关对外采用http服务，负责处理用户登录和注册功能。登录时GateServer从StatusServer查询聊天服务达到负载均衡，ChatServer聊天服务采用asio实现tcp可靠长链接异步通信和转发, 采用多线程模式封装iocontext池提升并发性能。数据存储采用mysql服务，并基于mysqlconnector库封装连接池，同时封装redis连接池处理缓存数据，以及grpc连接池保证多服务并发访问。

通过tlv方式(消息头(消息id+消息长度)+消息内容)封装消息包防止粘包。通过心跳机制检测连接可用性。

## Client
客户端，采用Qt5实现，使用qss美化界面，封装单例基类，通过配置文件管理GateServer信息。  

实现了定时按钮，点击后显示倒计时，倒计时结束后再次可点击；实现了六态Label；实现气泡聊天对话框等。  

HttpMgr类管理http发送接收请求，使用QJsonDocument解析Json，使用QNetworkRequest发送http请求并处理响应。

TCPMgr类管理TCP连接，使用QTcpSocket实现，维持一个长连接，实现服务器和客户端双向通信

因为客户端发送数据可能在任何线程，为了保证线程安全，在要发送数据时发送TcpMgr的SigSendData信号，然后实现接受这个信号的槽函数。

UserMgr类，统一管理用户数据。

### 登录界面
#### 主动操作
+ 点击注册按钮：跳转到注册界面。
+ 点击忘记密码：跳转重置密码界面。
+ 点击登录：发送http post请求到GateServer。
#### http回包处理
+ 用户登录回包处理：登录成功接收uid, host, port, token, 发送信号通知tcpMgr发起长链接。


### 注册界面
#### 主动操作
+ 点击获取按钮：发送http post请求，将用户邮箱发送到GateServer，获取验证码。
+ 点击确认按钮：发送http post请求，将用户信息发送到GateServer，完成用户注册。
+ 点击取消按钮：返回登录界面。
#### http回包处理
+ 获取验证码回包：如果成功，提示"验证码已发送到邮箱，注意查收"。
+ 用户注册回包：如果成功，提示“用户注册成功”，接收用户email和uid，切换回登录界面。

### 重置密码界面
#### 主动操作
+ 点击获取按钮：发送http post请求，将用户邮箱发送到GateServer，获取验证码。
+ 点击确认按钮：发送http post请求，将用户信息发送到GateServer，完成密码重置。
+ 点击取消按钮：返回登录界面
#### http回包处理
+ 获取验证码回包：如果成功，提示"验证码已发送到邮箱，注意查收"。
+ 重置密码回包：如果成功，提示"重置成功,点击返回登录"。

### 聊天界面
左侧切换聊天界面和联系人界面，上方搜索框可以查找好友，搜索到数据库中存在的信息后可以申请添加好友。右侧在聊天界面下可以发送信息；在联系人界面下可以查看联系人信息，点击消息图标跳转到聊天界面。
#### 主动操作
+ 查找好友：点击查找Item后，发送TCP消息ID_SEARCH_USER_REQ到ChatServer，弹出等待对话框，等待网络回包。
+ 添加好友：点击确定添加好友后，发送TCP消息ID_ADD_FRIEND_REQ到ChatServer。
+ 验证添加好友：当有人添加我为好友时，新的朋友界面点击添加后，弹出确认申请对话框，继续点击确认按钮后，发送TCP消息ID_AUTH_FRIEND_REQ到ChatServer。
+ 发送消息：聊天界面点击发送按钮后，发送TCP消息ID_TEXT_CHAT_MSG_REQ到ChatServer，聊天框气泡显示发送内容，将聊天记录添加到内存中。

#### tcp回包处理
+ 登录处理：添加好友申请列表，添加好友列表，跳转到聊天界面。
+ 查找好友处理：如果查找的是自己，nothing。如果查找的已经是自己的好友，跳转到与该好友的聊天界面。如果查找的不是自己的好友，弹出添加对话框。如果查找的不是已经注册的用户，弹出查找失败对话框。
+ 收到添加好友请求处理：左侧联系人图标显示红点，联系人界面新的朋友Item显示红点，右侧显示添加好友信息。
+ 认证好友回复处理：添加好友信息界面该好友显示为已添加，聊天界面添加该好友为第一个，联系人界面添加好友信息。
+ 自己添加好友，对方同意后处理：聊天界面添加该好友为第一个，联系人界面添加好友信息。
+ 发送消息回复处理：确认已发送。
+ 收到别人发送的消息处理：更新聊天界面、联系人信息。将聊天记录添加到内存中。


## GateServer
网关服务器，接收http请求并应答，处理注册，获取验证码，用户登录。

使用了boost库的Beast‌处理网络，使用jsoncpp解析json，使用redis-plus-plus连接Redis服务器，使用Mysql Connector C++ 这个库来访问mysql。

Cserver类定义acceptor，用于事件循环的上下文iocontext，Start函数每次从IOContext Pool中获取一个连接。

HttpConnection类实现http接收、处理、回复，使用http::async_read函数读取收到的数据，使用定时器实现发送超时检测。 

主函数中初始化上下文iocontext以及启动信号监听ctr-c退出事件， 并且启动iocontext服务。

通过配置文件管理相关信息，ConfigMgr类用来读取和管理配置，SectionInfo类管理key和value。

封装ASIO IOContext Pool，让多个iocontext跑在不同的线程中。

VerifyGrpcClient中封装RPConPool，当我们想连接grpc server端时，可以通过池子获取连接，用完之后再返回连接给池子。

封装RedisMgr类用于redis操作，它是个单例类并且可接受回调，封装了redis连接池。

封装了mysql连接池，MysqlMgr类用于mysql操作。

StatusGrpcClient中封装了StatusConPool。

### http请求处理
+ 获取验证码处理：收到获取验证码的post请求后，通过gRPC请求VerifyServer发送验证码。返回请求的邮箱。
+ 用户注册处理：先查找redis中email对应的验证码是否正确，不正确返回错误。正确在数据库中注册用户。返回用户信息。
+ 用户重置密码处理：先查找redis中email对应的验证码是否合理，查询数据库判断用户名和邮箱是否匹配，然后更新mysql数据库中的密码。返回用户信息。
+ 用户登录处理：先查询数据库判断邮箱和密码是否匹配。再调用grpc请求给StatusServer，获取合适的服务器信息并返回。

## VerifyServer
验证服务器，使用nodejs实现，安装grpc-js用于实现grpc，安装proto-loader用来动态解析proto文件，安装nodemailer用来发送邮件，安装ioredis用来访问redis。

获取验证码之前可以先查询redis，如果没查到就生成uid并且写入redis并设置过期时间。

使用uuidv4()函数生成随机验证码，将随机生成的验证码发送到注册用户邮箱并返回给GateServer。  


## StatusServer
状态服务器，管理ChatServer的状态信息，通过配置文件管理相关信息。

监听grpc服务。

通过boost::uuids::random_generator()函数产生随机token，并存入Redis
查找连接数较少的ChatServer，实现负载均衡。

## Redis
存储验证码，key为邮箱，value为验证码，过期时间为3min。

存储服务器token，key为utoken前缀+用户id，value为token。

存储服务器连接数目。

储存用户信息。


## Mysql
user表存储用户信息。

friend_apply表存储好友申请信息。

friend表存储好友信息。

## ChatServer
基于asio实现tcp服务器。

连接成功后先读取包头，再读取包体，调用asyncReadFull读取整个长度，然后解析收到的数据，前两个字节为id，之后两个字节为长度，最后n个长度字节为消息内容。
读取包体完成后，在回调中继续读包头。以此循环往复直到读完所有数据。如果对方不发送数据，则回调函数就不会触发。不影响程序执行其他工作，因为采用的是asio异步的读写操作。

解析完包体后会调用LogicSystem单例将解析好的消息封装为逻辑节点传递给逻辑层进行处理。 

实现grpc客户端和服务端。这样能实现两个chatserver之间端对端的通信。

每当服务器chatserver启动后，都要重新设置一下用户连接数管理。

分两个线程监听tcp服务和grpc服务。

启动一个定时器，每隔60s检测一下所有连接，判断连接是否“活着”。

### tcp请求处理
+ 用户登录处理：先从redis获取用户token是否正确。然后从redis中查找用户信息，如果没有找到再去mysql中查找，并写入redis。接这从数据库获取好友申请列表和好友列表，将服务器的连接数量增加并写入redis。绑定用户id和服务器ip并写入redis。
+ 查找好友处理：通过用户id或者name优先从redis中查找用户信息，如果没有找到再去mysql中查找，并写入redis。
+ 添加好友处理：先将好友申请更新到mysql中，查询redis查找touid对应的server ip。如果两个客户端连接同一个服务器，直接通知另一个客户端有申请消息。如果不在同一个服务器，调用grpc通知另一个服务器。
+ 验证好友处理：先将好友申请更新到mysql中，并更新mysql中的好友列表。查询redis查找touid对应的server ip。如果两个客户端连接同一个服务器，直接通知另一个客户端有认证通过消息。如果不在同一个服务器，调用grpc通知另一个服务器。
+ 发送消息处理：查询redis查找touid对应的server ip，如果两个客户端连接同一个服务器，直接通知另一个客户端有聊天消息。如果不在同一个服务器，调用grpc通知另一个服务器。

### gRPC请求处理
+ 添加好友请求处理：先查找用户是否在本服务器，不在直接返回。在的话，发送tcp消息通知对方。
+ 认证好友请求处理：先查找用户是否在本服务器，不在直接返回。在的话，发送cp消息通知对方。
+ 发送消息请求处理：先查找用户是否在本服务器，不在直接返回。在的话，发送cp消息通知对方。