项目第十弹：连接管理模块与服务器模块

ops/2024/9/23 4:49:03/

项目第十弹：连接管理模块与服务器模块

  • 一、连接管理模块的设计
    • 1.连接模块的设计
    • 2. 连接管理模块的设计
      • 1.连接ID? TcpConnectionPtr！！
  • 二、连接管理模块的实现
    • 1.连接模块的实现
    • 2.连接管理模块的实现
  • 三、服务器模块的设计
    • 1.前言
    • 2.设计
  • 四、服务器模块的实现
  • 五、服务器源文件编写，编译与运行

一、连接管理模块的设计

我们之前说：RabbitMQ是将连接细分为信道，从而复用TCP连接
这个连接就是我们今天要实现的连接模块

muduo库当中有一个TcpConnection连接类，它是对底层TCP套接字的封装，不是我们要实现的业务上的连接模块

我们要实现的业务上的连接模块要怎么设计呢？

1.连接模块的设计

信道是连接的细分，因此连接的任务就是：

  1. 打开/关闭信道
  2. 获取信道

而且声明/删除信道都是接收Request，响应Response

成员：

  1. 信道管理模块句柄
  2. muduo网络通信连接TcpConnectionPtr
  3. ProtobufCodecPtr
  4. 信道模块构造所需资源：
  5. 虚拟机管理模块句柄
  6. 消费者管理模块句柄
  7. 异步工作线程池句柄

依旧是无需互斥锁

2. 连接管理模块的设计

增、删、查

1.连接ID? TcpConnectionPtr！！

我们肯定是需要将连接放到哈希表当中组织起来的
问题是应该让谁当key呢？

跟信道一样，搞一个“连接ID”？？
是可以的，只不过要给所有的请求都在加上一个连接ID，而我们说信道是用户视角中的通信通道，现在如果要给所有的请求都加上一个连接ID，未免有点“违背”了这个信道的概念，而且很不优雅

那怎么办呢？
有没有什么优雅一些的方法？
在这里插入图片描述
接口：

  1. 创建连接
  2. 销毁连接
  3. 获取连接

成员：
4. 互斥锁
5. unordered_map<TcpConnectionPtr,Connection::ptr> _connection_map;

注意：

unordered_map 直接对 shared_ptr 的底层原始指针进行哈希，而不是对 shared_ptr 对象本身进行哈希

二、连接管理模块的实现

1.连接模块的实现

因为信道是连接的细分,所以对应的信道管理模块也由连接所创建,所独占,所管理

using ProtobufCodecPtr = std::shared_ptr<ProtobufCodec>;using OpenChannelRequestPtr = std::shared_ptr<OpenChannelRequest>;
using CloseChannelRequestPtr = std::shared_ptr<CloseChannelRequest>;class Connection
{
public:using ptr = std::shared_ptr<Connection>;//因为信道是连接的细分,所以对应的信道管理模块也由连接所创建,所独占,所管理Connection(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn, const ProtobufCodecPtr &codec, const ConsumerManager::ptr &consumer_manager_ptr,const VirtualHostManager::ptr &vhost_manager_ptr, const threadpool::ptr &pool_ptr): _conn(conn), _codec(codec), _consumer_manager_ptr(consumer_manager_ptr), _vhost_manager_ptr(vhost_manager_ptr), _pool_ptr(pool_ptr), _channel_manager_ptr(std::make_shared<ChannelManager>()) {}void openChannel(const OpenChannelRequestPtr &req){// 1. 处理请求_channel_manager_ptr->OpenChannel(req->channel_id(), _conn, _codec, _consumer_manager_ptr, _vhost_manager_ptr, _pool_ptr);// 2. 返回响应basicResponse(req->channel_id(), req->req_id(), true);}void closeChannel(const CloseChannelRequestPtr &req){// 1. 处理请求_channel_manager_ptr->CloseChannel(req->channel_id());// 2. 返回响应basicResponse(req->channel_id(), req->req_id(), true);}Channel::ptr getChannel(const std::string &channel_id){return _channel_manager_ptr->getChannel(channel_id);}private:void basicResponse(const std::string &channel_id, const std::string &req_id, bool ret){BasicCommonResponse resp;resp.set_channel_id(channel_id);resp.set_req_id(req_id);resp.set_ok(ret);_codec->send(_conn, resp);}muduo::net::TcpConnectionPtr _conn;ProtobufCodecPtr _codec;ConsumerManager::ptr _consumer_manager_ptr;VirtualHostManager::ptr _vhost_manager_ptr;threadpool::ptr _pool_ptr;ChannelManager::ptr _channel_manager_ptr;
};

2.连接管理模块的实现

就是增、删、查而已

class ConnectionManager
{
public:using ptr = std::shared_ptr<ConnectionManager>;void createConnection(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn, const ProtobufCodecPtr &codec,const ConsumerManager::ptr &consumer_manager_ptr, const VirtualHostManager::ptr &vhost_manager_ptr,const threadpool::ptr &pool_ptr){std::unique_lock<std::mutex> ulock(_mutex);if (_connection_map.count(conn))return;_connection_map.insert(std::make_pair(conn, std::make_shared<Connection>(conn, codec, consumer_manager_ptr, vhost_manager_ptr, pool_ptr)));}void destroyConnection(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn){std::unique_lock<std::mutex> ulock(_mutex);_connection_map.erase(conn);}Connection::ptr getConnecion(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn){std::unique_lock<std::mutex> ulock(_mutex);auto iter = _connection_map.find(conn);if (iter == _connection_map.end()){default_warning("未找到该TcpConnectionPtr对象所关联的连接对象");return Connection::ptr();}return iter->second;}private:std::mutex _mutex;std::unordered_map<muduo::net::TcpConnectionPtr, Connection::ptr> _connection_map;
};

三、服务器模块的设计

1.前言

在完成了信道管理模块和连接管理模块之后，即具体的TCP连接所对应的网络服务模块已经完成了之后

下面我们就可以直接搭建服务器了
我们之前使用过muduo库来搭建基于protobuf的网络服务器和客户端，知道muduo库是基于事件注册与响应机制的
都已经写过了，所以怎么设计，为何要这么写我就不赘述了，用法都是一样的

2.设计

注册的事件响应函数：

  1. 打开/关闭信道
  2. 声明/删除虚拟机
  3. 声明/删除交换机
  4. 声明/删除队列
  5. 绑定/解绑队列
  6. 订阅/取消订阅队列
  7. 发布/确认消息

注册的连接响应函数：
OnConnectionCallback

对外接口：
构造
start开启服务函数（死循环进行循环监听）

成员：

  1. muduo库网络通信模块：
    EventLoop
    TcpServer
  2. muduo库基于protobuf的协议处理模块
    ProtobufDispatcher
    ProtobufCodec
  3. 连接所需资源模块句柄
    VirtualHostManager::ptr
    ConsumerManager::ptr
    threadpool::ptr
  4. 连接管理模块句柄
    ConnectionManager::ptr

四、服务器模块的实现

其实那些注册的函数就是先获取连接，后获取信道
然后复用信道的接口即可

注意：虚拟机在创建的时候要恢复历史消息，恢复历史消息时顺便初始化对应队列的消费者管理结构

using namespace ns_helper;namespace ns_google
{using MessagePtr = std::shared_ptr<google::protobuf::Message>;
}
const std::string vhost_dbfile = "main.db";
const int default_thread_num = 5;class Server
{
public:Server(uint16_t port, const std::string &dbfile = vhost_dbfile, int thread_num = default_thread_num): _server(&_baseloop, muduo::net::InetAddress("0.0.0.0", port), "Server", muduo::net::TcpServer::kReusePort), _dispatcher(std::bind(&Server::OnUnknownCallback, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3)), _codec(std::make_shared<ProtobufCodec>(std::bind(&ProtobufDispatcher::onProtobufMessage, &_dispatcher, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3))), _consumer_manager_ptr(std::make_shared<ConsumerManager>()), _vhost_manager_ptr(std::make_shared<VirtualHostManager>(dbfile)), _pool_ptr(std::make_shared<threadpool>(thread_num)), _connection_manager_ptr(std::make_shared<ConnectionManager>()){// 0.针对历史消息中的所有队列,初始化队列的消费者管理结构VirtualHostMap vhmap = _vhost_manager_ptr->getAllVirtualHost();for (auto &vhost_kv : vhmap){MsgQueueMap mqmap = _vhost_manager_ptr->getAllMsgQueue(vhost_kv.first);for (auto &q_kv : mqmap){_consumer_manager_ptr->initQueueConsumerManager(vhost_kv.first,q_kv.first);}}// 1. 注册_dispatcher的事件响应回调函数// 1. 打开/关闭信道_dispatcher.registerMessageCallback<OpenChannelRequest>(std::bind(&Server::OnOpenChannel, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3));_dispatcher.registerMessageCallback<CloseChannelRequest>(std::bind(&Server::OnCloseChannel, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3));// 2. 声明/删除虚拟机_dispatcher.registerMessageCallback<DeclareVirtualHostRequest>(std::bind(&Server::OnDeclareVirtualHost, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3));_dispatcher.registerMessageCallback<EraseVirtualHostRequest>(std::bind(&Server::OnEraseVirtualHost, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3));// 3. 声明/删除交换机_dispatcher.registerMessageCallback<DeclareExchangeRequest>(std::bind(&Server::OnDeclareExchange, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3));_dispatcher.registerMessageCallback<EraseExchangeRequest>(std::bind(&Server::OnEraseExchange, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3));// 4. 声明/删除队列_dispatcher.registerMessageCallback<DeclareMsgQueueRequest>(std::bind(&Server::OnDeclareMsgQueue, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3));_dispatcher.registerMessageCallback<EraseMsgQueueRequest>(std::bind(&Server::OnEraseMsgQueue, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3));// 5. 绑定/解绑队列_dispatcher.registerMessageCallback<BindRequest>(std::bind(&Server::OnBind, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3));_dispatcher.registerMessageCallback<UnbindRequest>(std::bind(&Server::OnUnbind, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3));// 6. 订阅/取消订阅队列_dispatcher.registerMessageCallback<BasicConsumeRequest>(std::bind(&Server::OnBasicConsume, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3));_dispatcher.registerMessageCallback<BasicCancelRequest>(std::bind(&Server::OnBasicCancel, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3));// 7. 发布/确认消息_dispatcher.registerMessageCallback<BasicPublishRequest>(std::bind(&Server::OnBasicPublish, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3));_dispatcher.registerMessageCallback<BasicAckRequest>(std::bind(&Server::OnBasicAck, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3));// 2. 注册_server的事件回调函数和连接回调函数_server.setConnectionCallback(std::bind(&Server::OnConnection, this, std::placeholders::_1));_server.setMessageCallback(std::bind(&ProtobufCodec::onMessage, _codec.get(), std::placeholders::_1, std::placeholders::_2, std::placeholders::_3));}void start(){// 开始监听_server.start();// 开始事件死循环监控_baseloop.loop();}// 回调接口
private:void OnConnection(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn){if (conn->connected()){// 创建连接_connection_manager_ptr->createConnection(conn, _codec, _consumer_manager_ptr, _vhost_manager_ptr, _pool_ptr);default_info("连接建立成功");}else{// 删除连接_connection_manager_ptr->destroyConnection(conn);default_info("连接断开成功");}}void OnUnknownCallback(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn, const ns_google::MessagePtr &message, muduo::Timestamp){default_warning("非法请求,即将断开连接");if (conn->connected()){conn->shutdown();}}// 1. 打开/关闭信道void OnOpenChannel(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn, const OpenChannelRequestPtr &req, muduo::Timestamp){// 1. 先看有无该连接Connection::ptr myconn = _connection_manager_ptr->getConnecion(conn);if (myconn.get() == nullptr){default_info("打开信道时,没有找到连接对应的Connection对象");return;}myconn->openChannel(req);}void OnCloseChannel(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn, const CloseChannelRequestPtr &req, muduo::Timestamp){// 1. 先看有无该连接Connection::ptr myconn = _connection_manager_ptr->getConnecion(conn);if (myconn.get() == nullptr){default_info("关闭信道时,没有找到连接对应的Connection对象");return;}myconn->closeChannel(req);}// 2. 声明/删除虚拟机void OnDeclareVirtualHost(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn, const DeclareVirtualHostRequestPtr &req, muduo::Timestamp){// 1. 先看有无该连接Connection::ptr myconn = _connection_manager_ptr->getConnecion(conn);if (myconn.get() == nullptr){default_info("声明虚拟机时,没有找到连接对应的Connection对象");return;}// 2. 获取信道Channel::ptr mychannel = myconn->getChannel(req->channel_id());if (mychannel.get() == nullptr){default_info("声明虚拟机失败，因为获取信道失败");return;}mychannel->declareVirtualHost(req);}void OnEraseVirtualHost(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn, const EraseVirtualHostRequestPtr &req, muduo::Timestamp){// 1. 先看有无该连接Connection::ptr myconn = _connection_manager_ptr->getConnecion(conn);if (myconn.get() == nullptr){default_info("删除虚拟机时,没有找到连接对应的Connection对象");return;}// 2. 获取信道Channel::ptr mychannel = myconn->getChannel(req->channel_id());if (mychannel.get() == nullptr){default_info("删除虚拟机失败，因为获取信道失败");return;}mychannel->eraseVirtualHost(req);}// 3. 声明/删除交换机void OnDeclareExchange(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn, const DeclareExchangeRequestPtr &req, muduo::Timestamp){// 1. 先看有无该连接Connection::ptr myconn = _connection_manager_ptr->getConnecion(conn);if (myconn.get() == nullptr){default_info("声明交换机时,没有找到连接对应的Connection对象");return;}// 2. 获取信道Channel::ptr mychannel = myconn->getChannel(req->channel_id());if (mychannel.get() == nullptr){default_info("声明交换机失败，因为获取信道失败");return;}mychannel->declareExchange(req);}void OnEraseExchange(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn, const EraseExchangeRequestPtr &req, muduo::Timestamp){// 1. 先看有无该连接Connection::ptr myconn = _connection_manager_ptr->getConnecion(conn);if (myconn.get() == nullptr){default_info("删除交换机时,没有找到连接对应的Connection对象");return;}// 2. 获取信道Channel::ptr mychannel = myconn->getChannel(req->channel_id());if (mychannel.get() == nullptr){default_info("删除交换机失败，因为获取信道失败");return;}mychannel->eraseExchange(req);}// 4. 声明/删除队列void OnDeclareMsgQueue(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn, const DeclareMsgQueueRequestPtr &req, muduo::Timestamp){// 1. 先看有无该连接Connection::ptr myconn = _connection_manager_ptr->getConnecion(conn);if (myconn.get() == nullptr){default_info("声明队列时,没有找到连接对应的Connection对象");return;}// 2. 获取信道Channel::ptr mychannel = myconn->getChannel(req->channel_id());if (mychannel.get() == nullptr){default_info("声明队列失败，因为获取信道失败");return;}mychannel->declareMsgQueue(req);}void OnEraseMsgQueue(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn, const EraseMsgQueueRequestPtr &req, muduo::Timestamp){// 1. 先看有无该连接Connection::ptr myconn = _connection_manager_ptr->getConnecion(conn);if (myconn.get() == nullptr){default_info("删除队列时,没有找到连接对应的Connection对象");return;}// 2. 获取信道Channel::ptr mychannel = myconn->getChannel(req->channel_id());if (mychannel.get() == nullptr){default_info("删除队列失败，因为获取信道失败");return;}mychannel->eraseMsgQueue(req);}// 5. 绑定/解绑队列void OnBind(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn, const BindRequestPtr &req, muduo::Timestamp){// 1. 先看有无该连接Connection::ptr myconn = _connection_manager_ptr->getConnecion(conn);if (myconn.get() == nullptr){default_info("绑定队列时,没有找到连接对应的Connection对象");return;}// 2. 获取信道Channel::ptr mychannel = myconn->getChannel(req->channel_id());if (mychannel.get() == nullptr){default_info("绑定队列失败，因为获取信道失败");return;}mychannel->bind(req);}void OnUnbind(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn, const UnbindRequestPtr &req, muduo::Timestamp){// 1. 先看有无该连接Connection::ptr myconn = _connection_manager_ptr->getConnecion(conn);if (myconn.get() == nullptr){default_info("解除绑定队列时,没有找到连接对应的Connection对象");return;}// 2. 获取信道Channel::ptr mychannel = myconn->getChannel(req->channel_id());if (mychannel.get() == nullptr){default_info("解除绑定队列失败，因为获取信道失败");return;}mychannel->unBind(req);}// 6. 订阅/取消订阅队列void OnBasicConsume(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn, const BasicConsumeRequestPtr &req, muduo::Timestamp){// 1. 先看有无该连接Connection::ptr myconn = _connection_manager_ptr->getConnecion(conn);if (myconn.get() == nullptr){default_info("订阅队列时,没有找到连接对应的Connection对象");return;}// 2. 获取信道Channel::ptr mychannel = myconn->getChannel(req->channel_id());if (mychannel.get() == nullptr){default_info("订阅队列失败，因为获取信道失败");return;}mychannel->basicConsume(req);}void OnBasicCancel(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn, const BasicCancelRequestPtr &req, muduo::Timestamp){// 1. 先看有无该连接Connection::ptr myconn = _connection_manager_ptr->getConnecion(conn);if (myconn.get() == nullptr){default_info("取消订阅队列时,没有找到连接对应的Connection对象");return;}// 2. 获取信道Channel::ptr mychannel = myconn->getChannel(req->channel_id());if (mychannel.get() == nullptr){default_info("取消订阅队列失败，因为获取信道失败");return;}mychannel->basicCancel(req);}// 7. 发布/确认消息void OnBasicPublish(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn, const BasicPublishRequestPtr &req, muduo::Timestamp){// 1. 先看有无该连接Connection::ptr myconn = _connection_manager_ptr->getConnecion(conn);if (myconn.get() == nullptr){default_info("发布消息时,没有找到连接对应的Connection对象");return;}// 2. 获取信道Channel::ptr mychannel = myconn->getChannel(req->channel_id());if (mychannel.get() == nullptr){default_info("发布消息失败，因为获取信道失败");return;}mychannel->basicPublish(req);}void OnBasicAck(const muduo::net::TcpConnectionPtr &conn, const BasicAckRequestPtr &req, muduo::Timestamp){// 1. 先看有无该连接Connection::ptr myconn = _connection_manager_ptr->getConnecion(conn);if (myconn.get() == nullptr){default_info("确认消息时,没有找到连接对应的Connection对象");return;}// 2. 获取信道Channel::ptr mychannel = myconn->getChannel(req->channel_id());if (mychannel.get() == nullptr){default_info("确认消息失败，因为获取信道失败");return;}mychannel->basicAck(req);}muduo::net::EventLoop _baseloop;muduo::net::TcpServer _server;ProtobufDispatcher _dispatcher;ProtobufCodecPtr _codec;ConsumerManager::ptr _consumer_manager_ptr;VirtualHostManager::ptr _vhost_manager_ptr;threadpool::ptr _pool_ptr;ConnectionManager::ptr _connection_manager_ptr;
};

五、服务器源文件编写，编译与运行

#include "broker.hpp"int main()
{ns_mq::Server server(8888);server.start();return 0;
}

注意：因为muduo_base库要依赖muduo_net库，所以要先连接muduo_net，后连接muduo_base

server:server.cc ../mqthird/include/proto/codec.cc ../mqcommon/mq_msg.pb.cc ../mqcommon/mq_proto.pb.ccg++ -o $@ $^ -std=c++11 -L ../mqthird/lib -I ../mqthird/include -lprotobuf -pthread -lmuduo_net  -lmuduo_base -lsqlite3 -lz 
.PHONY:clean
clean:rm -f server

在这里插入图片描述
编译并运行成功
在这里插入图片描述
套接字的确处于监听状态
等到我们写完客户端之后在进行一次功能联合大测试，到时候统一排查BUG

在这里插入图片描述
至此，服务器大功告成，总共3347行代码

以上就是项目第十弹：连接管理模块与服务器模块的全部内容


http://www.ppmy.cn/ops/114587.html

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