消息队列、socket(UDP)实现简易聊天系统消息队列、socket(UDP)实现简易聊

前言：
最近在学进程间通信，所以做了一个小项目练习一下。主要用消息队列和socket(UDP)实现这个系统，并数据库存储数据，对C语言操作数据库不熟悉的可以参照我的这篇博客：https://www.cnblogs.com/liudw-0215/p/9593414.html，所有代码提交我的Github上，地址：https://github.com/ldw0215/Chat-System.git，可以自行下载，然后make一下就可以了。
一、项目要求

要求实现用户注册、用户登录功能，密码需加密显示
要求实现聊天功能，双方能互发消息
数据要求数据库存储

二、架构解析
主要流程图如下：

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主要有客户端（用户）和服务端，客户端发送注册、登录请求，服务端回应请求，并且双方可以模拟聊天（互相发送消息），主要客户端请求界面见下图：

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注册、登录使用消息队列进行通信的，聊天是通过socket(UDP)实现的！数据存在数据库中，需要一张数据表，建表数据语句如下：

CREATE TABLE `user` ( `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT, `name` varchar(64) NOT NULL DEFAULT '', `password` varchar(64) NOT NULL DEFAULT '', `check` varchar(64) NOT NULL DEFAULT '', PRIMARY KEY (`id`), UNIQUE KEY `name` (`name`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=52 DEFAULT CHARSET=utf8;

三、客户端实现
client.c创建不同的消息队列的键，根据不同的消息类型的进行发送，并等待服务端响应，client.c代码如下：

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#include "my.h"Msg m; Msg_stoc msg_stoc; static int msgid_ctos; static int msgid_stoc; void showmenu() { puts("-------CHAT----------"); puts("|1:发送2:接收|"); puts("|3:退出|"); puts("--------------------"); }void show() { puts("-------CHAT----------"); puts("|1:注册2:登录|"); puts("|0:退出|"); puts("--------------------"); }void send1() { printf("%s","send"); char buf[16] = {'\0'}; char str[200] = {'\0'}; struct sockaddr_in dui,zj; int n; short x; int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); if(sockfd < 0) { perror("socket"); exit(-1); } zj.sin_family = AF_INET; zj.sin_port = htons(5555); zj.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); n = bind(sockfd,(struct sockaddr *)&zj,sizeof(zj)); if(n < 0) { close(sockfd); perror("bind"); exit(-1); } //puts("请输入对方号码端口 IP "); //scanf("%hd%s",&x,buf); getchar(); dui.sin_addr.s_addr = inet_addr("10.10.3.129"); dui.sin_port = htons(8888); dui.sin_family = AF_INET; puts("请输入想要发送的内容："); //gets(str); fgets(str,200,stdin); n = sendto(sockfd,str,sizeof(str),0,(struct sockaddr *)&dui,sizeof(dui)); if(n <= 0) { close(sockfd); perror("sendto"); exit(-1); } close(sockfd); return; } #if 1 void asend(int sockfd,struct sockaddr_in dui) { char buf[200] = {'\0'}; int n; puts("请输入要回复的内容："); fgets(buf,200,stdin); //gets(buf); n = sendto(sockfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr*)&dui,sizeof(dui)); if(n <= 0) { perror("sendto"); close(sockfd); exit(-1); } close(sockfd); return ; }void choose1(char ch ,int sockfd,struct sockaddr_in dui) { switch(ch) { case 'a': asend(sockfd,dui); break; case 'n': break; default: puts("input error!"); break; } } #endif void recv1() { struct sockaddr_in dui,zj; socklen_t len = sizeof(dui); int n; char buf[200] = {'\0'}; char ch; int sockfd = socket(AF_INET,SOCK_DGRAM,0); if(sockfd < 0) { perror("socket"); exit(-1); } zj.sin_family = AF_INET; zj.sin_port = htons(5555); zj.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); n = bind(sockfd,(struct sockaddr *)&zj,sizeof(zj)); if(n < 0) { close(sockfd); perror("bind"); exit(-1); } n = recvfrom(sockfd,buf,sizeof(buf),0,(struct sockaddr *)&dui,&len); if(n <= 0) { close(sockfd); perror("recvfrom"); exit(-1); } puts(buf); puts("是否要回复：回复-》a,不回复-》n"); ch = getchar(); getchar(); choose1(ch,sockfd,dui); }void choose(int ch) { printf("%d",ch); switch(ch) { case 1: m.type = 5; msgsnd(msgid_ctos,&m,sizeof(m)-sizeof(m.type),0); send1(); break; case 2: recv1(); break; case 3: exit(0); break; default: puts("input error!"); break; } }void regis() { printf("请输入姓名："); scanf("%s",m.name); printf("请输入密码："); scanf("%s",m.passwd); m.type=1; }void login(void) { printf("请输入用户名："); scanf("%s",&m.name); printf("请输入密码："); scanf("%s",&m.passwd); m.type=3; }int main(int argc ,char *argv[]) { msgid_ctos=get_ctos_msg(); msgid_stoc=get_stoc_msg(); int temptype; while(1) { show(); int a = 0; scanf("%d",&a); getchar(); switch(a) { case 0:return 0; case 1:regis(); temptype=2; break; //注册 case 2:login(); temptype=4; break; //登录 }int ret; long type=0; printf("name:%s,passwd:%s\n", m.name,m.passwd); msgsnd(msgid_ctos,&m,sizeof(m)-sizeof(m.type),0); sleep(2); msgrcv(msgid_stoc,&msg_stoc,sizeof(msg_stoc),temptype,0); if(0 == strcmp(msg_stoc.check,"yes")) { printf("%s",msg_stoc.info); break; } }while(1) { showmenu(); int ch; puts("请输入功能"); scanf("%d",&ch); getchar(); printf("%d",ch); choose(ch); } return ; }

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注意，不同的通信，要用创建不同消息队列的键，并且消息类型也要不同！
四、服务端实现
服务端主要接送并响应客户端，主要创建不同的子进程，然后调用exec族函数，调用二进制文件，并通过消息队列接收阻塞执行，并建立信号，检测Ctrl+c信号，是进程退出，服务端响应截图如下：

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其实现代码如下：

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#include"my.h"static pid_t sub_pid[9]; static int msgid_ctos; static int msgid_stoc; void sigint(int signum) { int i; for(i=0; i<3; i++) { kill(sub_pid[i],SIGKILL); }}int main(int argc,char*argv[]) { signal(SIGINT,sigint); msgid_ctos=get_ctos_msg(); msgid_stoc=get_stoc_msg(); sub_pid[0]=vfork(); if(0==sub_pid[0]) { execl("register","register",NULL); }sub_pid[1]=vfork(); if(0==sub_pid[1]) { execl("login","login",NULL); }sub_pid[2]=vfork(); if(0==sub_pid[2]) { execl("chat","chat",NULL); }wait(NULL); return 0; }

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四、各模块及数据库解析
数据库是通过数据库函数实现的，需要头文件,并链上动态库-I/usr/include/mysql -L/usr/lib64/mysql -lmysqlclient，数据量比较小，之后还要考虑优化的问题；
注册、登录、聊天都是不同的.c文件生成二进制实现的：
注册通过消息队列接收用户名和密码存入数据库，代码如下：

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#include"my.h"Msg per; Msg_stoc msg_stoc; static int msgid_ctos; static int msgid_stoc; void open_cli() { MYSQL conn; int res; //MYSQL_RES * result; //MYSQL_ROW row; mysql_init(&conn); //第三、四和五个参数，需要自己修改一下 if (mysql_real_connect(&conn, "localhost", "root", "p@s#0fSPV", "pvault", 0, NULL, 0)) { printf("coneect mysql successful\n"); char insert_query[80]; //insert memset(insert_query, 0, sizeof(insert_query)); strcat(insert_query, "insert into user(name,password) values('"); strcat(insert_query, per.name); strcat(insert_query, "','"); strcat(insert_query, per.passwd); strcat(insert_query, "')"); printf("SQL语句: %s\n", insert_query); res = mysql_query(&conn, insert_query); if (!res) { printf("insert %lu rows\n", (unsigned long)mysql_affected_rows(&conn)); sprintf(msg_stoc.check,"%s","no"); } else { printf("insert error\n"); }} }int main() { msgid_ctos = get_ctos_msg(); msgid_stoc = get_stoc_msg(); //intsockfd = socket_rcv(); while(1) { int n; long type; //per.type = 1; msgrcv(msgid_ctos,&per,sizeof(per)-sizeof(type),1,0); printf("name:%s,passwd:%s\n", per.name,per.passwd); sleep(1); open_cli(); //Msg m; msg_stoc.type = 2; sprintf(msg_stoc.check,"%s","no"); printf("check:%s", msg_stoc.check); msgsnd(msgid_stoc,&msg_stoc,sizeof(msg_stoc)-sizeof(type),0); } }

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登录也是通过消息队列接收用户名和密码，并从查询出数据，进行对比，是否可以登录，代码如下：

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#include"my.h"Msg per; Msg_stoc msg_stoc; static int msgid_ctos; static int msgid_stoc; void login(void) { MYSQL conn; int res; MYSQL_RES * result; MYSQL_ROW row; mysql_init(&conn); //第三、四和五个参数，需要自己修改一下 if (mysql_real_connect(&conn, "localhost", "root", "p@s#0fSPV", "pvault", 0, NULL, 0)) { printf("coneect mysql successful\n"); char select_query[64] = {0}; snprintf(select_query,64,"select name,password from user where name='%s'",per.name); printf("SQL语句: %s\n", select_query); if (mysql_query(&conn, select_query) != 0) { fprintf(stderr, "查询失败\n"); exit(1); } else { if ((result = mysql_store_result(&conn)) == NULL) { fprintf(stderr, "保存结果集失败\n"); exit(1); } else { while ((row = mysql_fetch_row(result)) != NULL) { printf("name is %s , ", row[0]); printf("age is %s\n", row[1]); if((0 == strcmp(row[0],per.name)) && (0 == strcmp(row[1],per.passwd))) strcpy(per.info,"login success!"); } } }} }int main() { msgid_ctos = get_ctos_msg(); msgid_stoc = get_stoc_msg(); //intsockfd = socket_rcv(); while(1) { int n; long type; //per.type = 3; msgrcv(msgid_ctos,&per,sizeof(per)-sizeof(type),3,0); //printf("name:%s,passwd:%s\n", per.name,per.passwd); sleep(1); login(); //Msg m; msg_stoc.type = 4; sprintf(msg_stoc.check,"%s","yes"); printf("check:%s", per.info); msgsnd(msgid_stoc,&msg_stoc,sizeof(msg_stoc)-sizeof(type),0); } }

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聊天是通过socket（UDP）实现的。

总结：通过做这种小项目学到了很多，也发现许多不足，最重要的就是架构能力，之前都是做一小块，没有大局观，虽然项目小，但五张俱全，很锻炼人，继续找项目做！

作者：柳德维出处： https://www.cnblogs.com/liudw-0215/ -------------------------------------------
【消息队列、socket(UDP)实现简易聊天系统】