基于UDP协议的群聊服务器开发（C/C++）

目录

服务器

一、通信

打开网络文件

绑定IP地址与端口号

接收信息

二、数据处理

客户端

三、端口绑定

四、收发信息

五、源码

服务器

        在服务器架构设计中，模块解耦是保障系统可维护性的核心准则。本方案采用分层架构将核心功能拆解为通信层与业务处理层两大模块。值得注意的是，当使用TCP协议时，开发者往往需要额外设计协议抽象层来解决其字节流特性导致的消息边界模糊问题（如粘包/拆包处理），并通过重传机制强化传输可靠性。而UDP的面向报文特性天然规避了消息边界问题，其无状态传输模型大幅简化了基础通信层的设计复杂度——这正是我们选择UDP构建轻量化实时群聊系统的关键原因。话不多说，我们直接开始！

框架设计

        创建核心文件：UdpServer.hpp、UdpServer.cc、UdpClient.cc，当然不止于这些，在完成这些文件的过程中会延伸出更多文件，如果在这里写显得有些突兀。

• UdpServer.hpp：服务器相关的类以及类方法的实现——主要完成通信功能。
• UdpServer.cc：服务器主函数（main）的实现——对服务器接口的调用，即启动服务器。
• UdpClient.cc：客户端主函数（main）的实现——启动客户端，与服务器通信。

  一、通信

          上来直接创建一个class UdpServer类，而对于成员变量和成员函数的设定。我们得理一理进行通信需要完成什么，它完全是套路式的，模板化的。即：打开网络文件，绑定端口，收数据_处理数据_发数据。（针对UDP协议通信）

  根据这三点我们设计成员函数：

  • int  _socketfd：网络文件描述符。
  • uint16_t  _port：端口号。对于IP地址我们不期望从外部传入，所以暂且不用设。
  • 数据处理函数：这个成员到后文数据处理再设计。

    对于成员函数

    • void Init()：完成打开网络文件，绑定端口。
    • void Start()：启动服务，完成收数据_处理数据_发数据，其中处理数据以回调的方式完成（为了让模块解耦，方便模块之间的拼接和替换）。

      如下：

      class UdpServer
      {
      public:
          UdpServer(uint16_t port)
              : _socketfd(-1), _port(port)
          {
          }
          void Init();
          void Start();
      private:
          int _socketfd;
          uint16_t _port;
          //......
      };

      void Init ()

      1.打开网络文件

      socket的使用

      socket函数的声明：

      int socket(int domain, int type, int protocol);
      

      功能：打开网络文件（套接字）。

      • 参数domain：确定IP地址类型，如IPv4还是IPv6。

        • AF_INET: IPv4。

        • AF_INET6：IPv6。

        • 参数type：确定数据的传输方式。

          • SOCK_STREAM: 流式套接字（TCP）。

          • SOCK_DGRAM: 数据报套接字（UDP）。

          • 参数protocol：确定协议类型，如果前面type已经能确定了，这里传入0即可。
          • 返回值：
            • 成功：文件描述符。
            • 失败：一个小于0的数。

              代码示例：

              // 打开网络文件 IPv4 数据包 udp
              _socketfd = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
              if (_socketfd