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添加服务器模块

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      source/server.hpp

+ 442 - 0
source/server.hpp

@@ -0,0 +1,442 @@
+/* 
+服务器模块 
+通过对之前所有模块进行整合以及进行服务器搭建,最终封装实现出⼀个gobang_server的服务器模块类,向外提供搭建五⼦棋对战服务器的接⼝。
+达到通过实例化的对象就可以简便的完成服务器搭建的目的
+*/
+
+#ifndef __SERVER_HPP__
+#define __SERVER_HPP__
+#include "util.hpp"
+#include "db.hpp"
+#include "online.hpp"
+#include "room.hpp"
+#include "matcher.hpp"
+#include "session.hpp"
+
+#define WWWROOT "./wwwroot"
+
+typedef websocketpp::server<websocketpp::config::asio> wsserver_t;
+
+class gobang_server {
+private:
+    /*http静态资源请求处理函数(注册界面、登录界面、游戏大厅界面)*/
+    void file_handler(wsserver_t::connection_ptr conn) {
+        // 获取http请求对象与请求uri
+        websocketpp::http::parser::request req = conn->get_request();
+        std::string uri = req.get_uri();
+        // 根据uri组合出文件路径,如果文件路径是目录(/结尾)则追加login.html,否则返回相应界面
+        std::string pathname = _wwwroot + uri;
+        if(pathname.back() == '/') {
+            pathname += "login.html";
+        }
+        // 读取文件内容,如果文件不存在,则返回404
+        std::string body;
+        if(file_util::read(pathname.c_str(), body) == false) {
+            body += "<html><head><meta charset='UTF-8'/></head><body><h1> 404 Not Found </h1></body></html>";
+            // 设置响应状态码
+            conn->set_status(websocketpp::http::status_code::not_found);
+        }
+        else conn->set_status(websocketpp::http::status_code::ok);
+        // 添加响应头部
+        conn->append_header("Content-Length", std::to_string(body.size()));
+        // 设置响应正文
+        conn->set_body(body);        
+    }
+
+    /*处理http响应的子功能函数*/
+    void http_resp(wsserver_t::connection_ptr conn, bool result, websocketpp::http::status_code::value code, const std::string &reason) {
+            // 设置响应正文及其序列化
+            Json::Value resp;
+            std::string resp_body;
+            resp["result"] = result;
+            resp["reason"] = reason;
+            json_util::serialize(resp, resp_body);
+            // 设置响应状态码,添加响应正文以及正文类型
+            conn->set_status(code);
+            conn->append_header("Content-Type", "application/json");
+            conn->set_body(resp_body);
+    }
+
+    /*http动态功能请求处理函数 -- 用户注册*/
+    void reg(wsserver_t::connection_ptr conn) {
+        // 获取json格式的请求正文
+        std::string req_body = conn->get_request_body();
+        // 将正文反序列化得到username和password
+        Json::Value user_info;
+        if(json_util::deserialize(req_body, user_info) == false) {
+            return http_resp(conn, false, websocketpp::http::status_code::bad_request, "请求正文格式错误");
+        }
+        // 数据库新增用户
+        if(user_info["username"].isNull() || user_info["password"].isNull()) {
+            return http_resp(conn, false, websocketpp::http::status_code::bad_request, "请输入用户名/密码");
+        }
+        if(_ut.registers(user_info) == false) {
+            return http_resp(conn, false, websocketpp::http::status_code::bad_request, "该用户名已被占用");
+        }
+        return http_resp(conn, true, websocketpp::http::status_code::ok, "用户注册成功");
+    }
+
+    /*http动态功能请求处理函数 -- 用户登录*/
+    void login(wsserver_t::connection_ptr conn) {
+        // 获取请求正文并反序列化
+        std::string req_body = conn->get_request_body();
+        Json::Value user_info;
+        if(json_util::deserialize(req_body, user_info) == false) {
+            return http_resp(conn, false, websocketpp::http::status_code::bad_request, "请求正文格式错误");
+        }
+        if(user_info["username"].isNull() || user_info["password"].isNull()) {
+            return http_resp(conn, false, websocketpp::http::status_code::bad_request, "请输入用户名/密码");
+        }
+        // 用户登录 -- 登录失败返回404
+        if(_ut.login(user_info) == false) {
+            return http_resp(conn, false, websocketpp::http::status_code::bad_request, "用户名/密码错误");
+        }
+        // 登录成功则为用户创建session信息以及session生命周期
+        session_ptr ssp = _sm.create_session(user_info["id"].asUInt64());
+        if(ssp.get() == nullptr) {
+            return http_resp(conn, false, websocketpp::http::status_code::internal_server_error, "用户会话创建失败");
+        }
+        _sm.set_session_expire_time(ssp->get_ssid(), SESSION_TIMEOUT);
+        // 设置过响应头部 将cookie返回给客户端
+        std::string cookie_ssid = "SSID=" + std::to_string(ssp->get_ssid());
+        conn->append_header("Set-Cookie", cookie_ssid);
+        return http_resp(conn, true, websocketpp::http::status_code::ok, "用户登录成功");
+    }
+
+    /*从http请求头部Cookie中获取指定key对应的value*/
+    bool get_cookie_val(const std::string &cookie_str, const std::string &key, std::string &val) {
+        // cookie_str格式:SSID=XXX; path=/XXX
+        // 先以逗号为分割将cookie_str中的各个cookie信息分割开
+        std::vector<std::string> cookies;
+        string_util::split(cookie_str, ";", cookies);
+        // 再以等号为分割将单个cookie中的key与val分割开,比对查找目标key对应的val
+        for(const auto cookie : cookies) {
+            std::vector<std::string> kv;
+            string_util::split(cookie, "=", kv);
+            if(kv.size() != 2) continue;
+            if(kv[0] == key) {
+                val = kv[1];
+                return true;
+            }
+        }
+        return false;
+    }
+
+    /*http动态功能请求处理函数 -- 获取用户信息*/
+    void info(wsserver_t::connection_ptr conn) {
+        // 通过http请求头部中的cookie字段获取用户ssid
+        std::string cookie_str = conn->get_request_header("Cookie");
+        if(cookie_str.empty()) {
+            return http_resp(conn, false, websocketpp::http::status_code::bad_request, "找不到Cookie信息,请重新登录");
+        }
+        std::string ssid_str;
+        if(get_cookie_val(cookie_str, "SSID", ssid_str) == false) {
+            return http_resp(conn, false, websocketpp::http::status_code::bad_request, "找不到Session信息,请重新登录");
+        }
+        // 根据ssid_str获取用户Session信息
+        session_ptr ssp = _sm.get_session_by_ssid(std::stol(ssid_str));
+        if(ssp.get() == nullptr) {
+            return http_resp(conn, false, websocketpp::http::status_code::bad_request, "Session已过期,请重新登录");
+        }
+        // 通过用户session获取用户id,再根据用户id获取用户详细信息
+        uint64_t uid = ssp->get_user(); 
+        Json::Value user;
+        if(_ut.select_by_id(uid, user) == false) {
+            return http_resp(conn, false, websocketpp::http::status_code::bad_request, "用户信息不存在");
+        }
+        // 返回用户详细信息
+        std::string body;
+        json_util::serialize(user, body);
+        std::string resp_cookie = "SSID=" + ssid_str;
+        conn->set_status(websocketpp::http::status_code::ok);
+        conn->append_header("Content-Type", "application/json");
+        conn->append_header("Set-Cookie", resp_cookie);
+        conn->set_body(body);
+        // 更新用户session过期时间
+        _sm.set_session_expire_time(ssp->get_ssid(), SESSION_TIMEOUT);        
+    }
+private:
+    /*http请求回调函数*/
+    void http_callback(websocketpp::connection_hdl hdl) {
+        
+        wsserver_t::connection_ptr conn = _wssrv.get_con_from_hdl(hdl);
+        websocketpp::http::parser::request req = conn->get_request();
+        std::string method = req.get_method();
+        std::string uri = req.get_uri();
+        // 根据不同的请求方法和请求路径类型调用不同的处理函数
+        // 动态功能请求
+        if(method == "POST" && uri == "/reg") reg(conn);
+        else if(method == "POST" && uri == "/login") login(conn);
+        else if(method == "GET" && uri == "/info") info(conn);
+        // 静态资源请求
+        else file_handler(conn);
+    }
+
+    /*游戏大厅websocket长连接建立后的响应子函数*/
+    void game_hall_resp(wsserver_t::connection_ptr conn, bool result, const std::string &reason = "") {
+        Json::Value resp;
+        resp["optype"] = "hall_ready";
+        resp["result"] = result;
+        // 只有错误才返回错误信息reason
+        if(result == false) resp["reason"] = reason;
+        std::string body;
+        json_util::serialize(resp, body);
+        conn->send(body);
+    }
+
+    /*wsopen_callback子函数 -- 游戏大厅websocket长连接建立后的处理函数*/
+    void wsopen_game_hall(wsserver_t::connection_ptr conn) {
+        // 检查用户是否登录 -- 检查cookie&session信息
+        // 通过http请求头部中的cookie字段获取用户ssid
+        std::string cookie_str = conn->get_request_header("Cookie");
+        if(cookie_str.empty()) {
+            return game_hall_resp(conn, false, "找不到Cookie信息,请重新登录");
+        }
+        std::string ssid_str;
+        if(get_cookie_val(cookie_str, "SSID", ssid_str) == false) {
+            return game_hall_resp(conn, false, "找不到Session信息,请重新登录");
+        }
+        // 根据ssid_str获取用户Session信息
+        session_ptr ssp = _sm.get_session_by_ssid(std::stol(ssid_str));
+        if(ssp.get() == nullptr) {
+            return game_hall_resp(conn, false, "Session已过期,请重新登录");
+        }
+        // 通过用户session获取用户id
+        uint64_t uid = ssp->get_user();
+        // 检查用户是否重复登录 -- 用户游戏大厅长连接/游戏房间长连接是否已经存在
+        if(_om.is_in_game_hall(uid) == true) {
+            return game_hall_resp(conn, false, "玩家重复登录");
+        }        
+        // 将玩家及其连接加入到在线游戏大厅中
+        _om.enter_game_hall(uid, conn);
+        // 返回响应
+        game_hall_resp(conn, true);
+        // 将用户Session过期时间设置为永不过期
+        _sm.set_session_expire_time(ssp->get_ssid(), SESSION_FOREVER);
+    }
+
+    /*游戏房间websocket长连接建立后的响应子函数*/
+    void game_room_resp(wsserver_t::connection_ptr conn, bool result, const std::string &reason,  
+                        uint64_t room_id = 0, uint64_t self_id = 0, uint64_t white_id = 0, uint64_t black_id = 0) {
+        Json::Value resp;
+        resp["optype"] = "room_ready";
+        resp["result"] = result;
+        // 如果成功返回room_id,self_id,white_id,black_id等信息,如果错误则返回错误信息
+        if(result == true) {
+            resp["room_id"] = (Json::UInt64)room_id;
+            resp["uid"] = (Json::UInt64)self_id;
+            resp["white_id"] = (Json::UInt64)white_id;
+            resp["black_id"] = (Json::UInt64)black_id;
+        }
+        else resp["reason"] = reason;        
+        std::string body;
+        json_util::serialize(resp, body);
+        conn->send(body);
+    }    
+
+    /*wsopen_callback子函数 -- 游戏房间websocket长连接建立后的处理函数*/
+    void wsopen_game_room(wsserver_t::connection_ptr conn) {
+        // 获取cookie&session信息
+        std::string cookie_str = conn->get_request_header("Cookie");
+        if(cookie_str.empty()) {
+            return game_room_resp(conn, false, "找不到Cookie信息,请重新登录");
+        }
+        std::string ssid_str;
+        if(get_cookie_val(cookie_str, "SSID", ssid_str) == false) {
+            return game_room_resp(conn, false, "找不到Session信息,请重新登录");
+        }
+        // 根据ssid_str获取用户Session信息
+        session_ptr ssp = _sm.get_session_by_ssid(std::stol(ssid_str));
+        if(ssp.get() == nullptr) {
+            return game_room_resp(conn, false, "Session已过期,请重新登录");
+        }    
+        // 判断用户是否已经处于游戏大厅/房间中了(在创建游戏房间长连接之前,游戏大厅的长连接已经断开了) -- 在线用户管理
+        if(_om.is_in_game_hall(ssp->get_user()) || _om.is_in_game_room(ssp->get_user())) {
+            return game_room_resp(conn, false, "玩家重复登录");
+        } 
+        // 判断游戏房间是否被创建 -- 游戏房间管理
+        room_ptr rp = _rm.get_room_by_uid(ssp->get_user());
+        if(rp.get() == nullptr) {
+            return game_room_resp(conn, false, "找不到房间信息");
+        }
+        // 将玩家加入到在线游戏房间中
+        _om.enter_game_room(ssp->get_user(), conn);
+        // 返回响应信息
+        game_room_resp(conn, true, "", rp->_room_id, ssp->get_user(), rp->_white_user_id, rp->_black_user_id);
+        // 将玩家session设置为永不过期
+        _sm.set_session_expire_time(ssp->get_ssid(), SESSION_FOREVER);
+    }
+
+    /*websocket长连接建立之后的处理函数*/
+    void wsopen_callback(websocketpp::connection_hdl hdl) {
+        // 获取通信连接、http请求对象和请求uri
+        wsserver_t::connection_ptr conn = _wssrv.get_con_from_hdl(hdl);
+        websocketpp::http::parser::request req = conn->get_request();
+        std::string uri = req.get_uri();
+        // 进入游戏大厅与进入游戏房间需要分别建立websocket长连接
+        if(uri == "/hall") wsopen_game_hall(conn);
+        else if(uri == "/room") wsopen_game_room(conn);
+    }
+
+    /*wsclose_callback子函数 -- 游戏大厅websocket长连接断开后的处理函数*/
+    void wsclose_game_hall(wsserver_t::connection_ptr conn) {
+        // 获取cookie&session,如果不存在则说明websocket长连接未建立(websocket长连接建立后Session永久存在),直接返回
+       std::string cookie_str = conn->get_request_header("Cookie");
+        if(cookie_str.empty()) return;
+        std::string ssid_str;
+        if(get_cookie_val(cookie_str, "SSID", ssid_str) == false) return;
+        session_ptr ssp = _sm.get_session_by_ssid(std::stol(ssid_str));
+        if(ssp.get() == nullptr) return;
+        // 将玩家从游戏大厅移除
+        _om.exit_game_hall(ssp->get_user());
+        // 将玩家session设置为定时删除
+        _sm.set_session_expire_time(ssp->get_ssid(), SESSION_TIMEOUT);           
+    }    
+
+    /*wsclose_callback子函数 -- 游戏房间websocket长连接断开后的处理函数*/
+    void wsclose_game_room(wsserver_t::connection_ptr conn) {
+        // 获取cookie&session,如果不存在直接返回
+       std::string cookie_str = conn->get_request_header("Cookie");
+        if(cookie_str.empty()) return;
+        std::string ssid_str;
+        if(get_cookie_val(cookie_str, "SSID", ssid_str) == false) return;
+        session_ptr ssp = _sm.get_session_by_ssid(std::stol(ssid_str));
+        if(ssp.get() == nullptr) return;
+        // 将玩家从在线用户管理的游戏房间中移除
+        _om.exit_game_room(ssp->get_user());
+        // 将玩家从游戏房间管理的房间中移除
+        _rm.remove_room_user(ssp->get_user());
+        // 设置玩家session为定时删除
+        _sm.set_session_expire_time(ssp->get_ssid(), SESSION_TIMEOUT);        
+    }
+
+    /*websocket长连接断开之间的处理函数*/
+    void wsclose_callback(websocketpp::connection_hdl hdl) {
+        // 获取通信连接、http请求对象和请求uri
+        wsserver_t::connection_ptr conn = _wssrv.get_con_from_hdl(hdl);
+        websocketpp::http::parser::request req = conn->get_request();
+        std::string uri = req.get_uri();
+        // 离开游戏大厅与离开游戏房间需要分别断开websocket长连接
+        if(uri == "/hall") wsclose_game_hall(conn);
+        else if(uri == "/room") wsclose_game_room(conn);  
+    }
+
+    /*wsmsg_callback子函数 -- 游戏大厅通信处理函数*/
+    void wsmsg_game_hall(wsserver_t::connection_ptr conn, wsserver_t::message_ptr msg) {
+        // 获取cookie&session,如果不存在则返回错误信息
+        std::string cookie_str = conn->get_request_header("Cookie");
+        if(cookie_str.empty()) {
+            return game_hall_resp(conn, false, "找不到Cookie信息,请重新登录");
+        }
+        std::string ssid_str;
+        if(get_cookie_val(cookie_str, "SSID", ssid_str) == false) {
+            return game_hall_resp(conn, false, "找不到Session信息,请重新登录");
+        }
+        session_ptr ssp = _sm.get_session_by_ssid(std::stol(ssid_str));
+        if(ssp.get() == nullptr) {
+            return game_hall_resp(conn, false, "Session已过期,请重新登录");
+        }
+        // 获取请求信息 
+        std::string req_msg_body = msg->get_payload(); 
+        Json::Value req_msg;
+        if(json_util::deserialize(req_msg_body, req_msg) == false)  {
+            return game_hall_resp(conn, false, "请求信息解析失败"); 
+        }
+        // 处理请求信息 -- 开始对战匹配与停止对战匹配
+        Json::Value resp = req_msg;
+        std::string resp_body;
+        // 开始对战匹配请求则将用户加入到匹配队列中,取消对战匹配请求则将用户从匹配队列中移除
+        if(req_msg["optype"].isNull() == false && req_msg["optype"].asString() == "match_start") {
+            _mm.add(ssp->get_user());
+            resp["result"] = true;
+            json_util::serialize(resp, resp_body);
+            conn->send(resp_body);
+        } else if(req_msg["optype"].isNull() == false && req_msg["optype"].asString() == "match_stop") {
+            _mm.remove(ssp->get_user());
+            resp["result"] = true;
+            json_util::serialize(resp, resp_body);
+            conn->send(resp_body);
+        } else {
+            resp["optype"] = "unknown";
+            resp["result"] = false;
+            json_util::serialize(resp, resp_body);
+            conn->send(resp_body);
+        }       
+    }    
+
+    /*wsmsg_callback子函数 -- 游戏房间通信处理函数*/
+    void wsmsg_game_room(wsserver_t::connection_ptr conn, wsserver_t::message_ptr msg) {
+        // 获取cookie&session,如果不存在则返回错误信息
+        std::string cookie_str = conn->get_request_header("Cookie");
+        if(cookie_str.empty()) {
+            return game_room_resp(conn, false, "找不到Cookie信息,请重新登录");
+        }
+        std::string ssid_str;
+        if(get_cookie_val(cookie_str, "SSID", ssid_str) == false) {
+            return game_room_resp(conn, false, "找不到Session信息,请重新登录");
+        }
+        session_ptr ssp = _sm.get_session_by_ssid(std::stol(ssid_str));
+        if(ssp.get() == nullptr) {
+            return game_room_resp(conn, false, "Session已过期,请重新登录");
+        }
+        // 获取房间信息
+        room_ptr rp = _rm.get_room_by_uid(ssp->get_user());
+        if(rp.get() == nullptr) {
+            return game_room_resp(conn, false, "找不到房间信息");
+        }
+        // 获取请求信息 
+        std::string req_msg_body = msg->get_payload(); 
+        Json::Value req_msg;
+        if(json_util::deserialize(req_msg_body, req_msg) == false)  {
+            return game_room_resp(conn, false, "请求信息解析失败"); 
+        }
+        // 处理请求信息 -- 下棋动作与聊天动作
+        rp->handler(req_msg);
+    }    
+
+    /*websocket长连接建立后通信的处理函数*/
+    void wsmsg_callback(websocketpp::connection_hdl hdl, wsserver_t::message_ptr msg) {
+        // 获取通信连接、http请求对象和请求uri
+        wsserver_t::connection_ptr conn = _wssrv.get_con_from_hdl(hdl);
+        websocketpp::http::parser::request req = conn->get_request();
+        std::string uri = req.get_uri();
+        // 游戏大厅通信处理与游戏房间通信处理
+        if(uri == "/hall") wsmsg_game_hall(conn, msg);
+        else if(uri == "/room") wsmsg_game_room(conn, msg);  
+    }   
+public:
+    /*成员初始化与服务器回调函数设置*/
+    gobang_server(const std::string &host, const std::string &user, const std::string &passwd, \
+                               const std::string db = "gobang", uint16_t port = 4106)
+        : _wwwroot(WWWROOT), _ut(host, user, passwd, db, port), _sm(&_wssrv), _rm(&_ut, &_om), _mm(&_ut, &_om, &_rm) {
+        // 设置日志等级
+        _wssrv.set_access_channels(websocketpp::log::alevel::none);
+        // 初始化asio调度器
+        _wssrv.init_asio();
+        // 设置回调函数
+        _wssrv.set_http_handler(std::bind(&gobang_server::http_callback, this, std::placeholders::_1));
+        _wssrv.set_open_handler(std::bind(&gobang_server::wsopen_callback, this, std::placeholders::_1));
+        _wssrv.set_close_handler(std::bind(&gobang_server::wsclose_callback, this, std::placeholders::_1));
+        _wssrv.set_message_handler(std::bind(&gobang_server::wsmsg_callback, this, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2));
+    }
+
+    /*启动服务器*/
+    void start(uint16_t port) {
+        // 设置监听端口
+        _wssrv.listen(port);
+        _wssrv.set_reuse_addr(true);
+        // 开始获取新连接
+        _wssrv.start_accept();
+        // 启动服务器
+        _wssrv.run();        
+    }
+private:
+    std::string _wwwroot;    // 静态资源根目录
+    user_table _ut;          // 用户数据管理模块句柄
+    session_manager _sm;     // 用户session信息管理模块句柄
+    online_manager _om;      // 用户在线信息管理模块句柄
+    room_manager _rm;        // 游戏房间管理模块句柄
+    matcher _mm;             // 用户对战匹配管理模块句柄
+    wsserver_t _wssrv;       // websocketpp::server 句柄
+};
+#endif