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服务器端使用 libevent 启动起来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初始化启动 libevent完成事件机制的基础准备。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。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。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”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。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。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。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socket()创建 TCP 套接字bind()绑定 IP 和端口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。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”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类的三个核心功能初始化注册事件add(fd, fun)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”。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。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连接服务器从键盘读取输入把数据封装成 JSON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。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。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。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。