codebase/Online backgammon battles/source/room.hpp

#ifndef __ROOM_HPP__
#define __ROOM_HPP__
#include "util.hpp"
#include "db.hpp"
#include "online.hpp"
#include <vector>

#define BOARD_ROW 15
#define BOARD_COL 15
#define CHESS_WHITE 1
#define CHESS_BLACK 2

typedef enum {
    GAME_START,
    GAME_OVER
} room_status;

/*游戏房间管理模块 -- 用于管理在游戏房间中产生的各种数据以及动作，同时也包括对多个游戏房间本身的管理*/
/*游戏房间类*/
class room {
private:
    /*check_win子函数，其中row/col表示下棋位置，row_off/col_off表示是否偏移*/
    bool five_piece(int row, int col, int row_off, int col_off, int color) {
        int count = 1; 
        // 处理正方向
        int search_row = row + row_off;
        int search_col = col + col_off;
        while((search_row >= 0 && search_row < BOARD_ROW) && (search_col >= 0 && search_col < BOARD_COL)
               && (_board[search_row][search_col] == color)) {
            ++count;
            search_row += row_off;
            search_col += col_off;
        }
        // 处理反方向
        search_row = row - row_off;
        search_col = col - col_off;
        while((search_row >= 0 && search_row < BOARD_ROW) && (search_col >= 0 && search_col < BOARD_COL)
               && (_board[search_row][search_col] == color)) {
            ++count;
            search_row -= row_off;
            search_col -= col_off;
        }
        return count >= 5;
    }

    /*判断是否有用户胜利并返回winner_id (0表示没有用户胜利，非0表示有)*/
    uint64_t check_win(int chess_row, int chess_col, int cur_color) {
        uint64_t winner_id = cur_color == CHESS_WHITE ? _white_user_id : _black_user_id;
        // 横行方向：当前位置开始，行不变，列++/--
        if(five_piece(chess_row, chess_col, 0, 1, cur_color)) return winner_id;
        // 纵列方向：当前位置开始，行++/--，列不变
        if(five_piece(chess_row, chess_col, 1, 0, cur_color)) return winner_id;
        // 正斜方向：当前位置开始，行++列-- 以及 行--列++
        if(five_piece(chess_row, chess_col, 1, -1, cur_color)) return winner_id;
        // 反斜方向：当前位置开始，行++列++ 以及 行--列--
        if(five_piece(chess_row, chess_col, 1, 1, cur_color)) return winner_id;
        // 没有人获胜返回0
        return 0;
    }

    /*用户胜利或失败后更新用户数据库信息*/
    void update_db_info(uint64_t winner_id, uint64_t loser_id) {
        _tb_user->win(winner_id);
        _tb_user->lose(loser_id);
    }
public:
    room(uint64_t room_id, user_table *tb_user, online_manager *online_user)
    : _room_id(room_id), _statu(GAME_START), _tb_user(tb_user), _online_user(online_user), _board(BOARD_ROW, std::vector<int>(BOARD_COL, 0))
    {
        LOG(DEBUG, "%d号房间创建成功", _room_id);
    }
    ~room() { LOG(DEBUG, "%d号房间已被销毁", _room_id); }

    /*添加白棋用户*/
    void add_white_user(uint64_t id) {
        _white_user_id = id;
        ++_player_count;
    }

    /*添加黑棋用户*/
    void add_black_user(uint64_t id) {
        _black_user_id = id;
        ++_player_count;
    }

    /*处理玩家下棋动作并返回响应*/
    Json::Value handler_chess(Json::Value &req) {
        Json::Value resp = req;
        // 判断白棋与黑棋用户是否在线，若一方不在线，另一方直接获胜
        if(_online_user->is_in_game_room(_white_user_id) == false) {
            resp["result"] = true;
            resp["reason"] = "对方已掉线，游戏获胜";  // 在黑棋的视角，白棋是"对方"  
            resp["winner"] = (Json::UInt64)_black_user_id;  // 白棋掉线，黑棋用户
        }
        if(_online_user->is_in_game_room(_black_user_id) == false) {
            resp["result"] = true;
            resp["reason"] = "对方已掉线，游戏胜利";    
            resp["winner"] = (Json::UInt64)_white_user_id;  
        }
        // 获取下棋位置，判断位置是否合理并下棋
        uint64_t cur_uid = req["uid"].asUInt64();
        int chess_row = req["row"].asInt();
        int chess_col = req["col"].asInt();
        if(_board[chess_row][chess_col] != 0) {
            resp["result"] = false;
            resp["reason"] = "该位置已被占用";
            return resp;            
        }
        int cur_color = (cur_uid == _white_user_id ? CHESS_WHITE : CHESS_BLACK);
        _board[chess_row][chess_col] = cur_color;
        // 判断是否有玩家获胜(存在五星连珠的情况) 其中0表示没有玩家胜利，非0表示胜利的玩家id
        uint64_t winner_id = check_win(chess_row, chess_col, cur_color);
        resp["result"] = true;
        resp["reason"] = "下棋成功";  
        resp["winner"] = (Json::UInt64)winner_id;
        if(winner_id != 0) { resp["reason"] = "五星连珠，游戏胜利"; }
        return resp;
    }

    /*处理玩家聊天动作并返回响应*/
    Json::Value handler_chat(Json::Value &req) {
        Json::Value resp = req;
        // 检查消息中是否包含敏感词
        std::string msg = req["message"].asString();
        size_t pos = msg.find("垃圾");
        if(pos != std::string::npos) {
            resp["result"] = false;
            resp["reason"] = "消息中包含敏感词";
            return resp;
        }
        resp["reslut"] = true;
        return resp;
    }

    /*处理玩家退出动作并返回响应*/
    void handler_exit(uint64_t uid) {
        // 如果玩家在下棋中，则对方直接获胜
        if(_statu == GAME_START) {
            Json::Value resp;
            resp["optype"] = "put_chess";
            resp["result"] = true;
            resp["reason"] = "对方已退出，游戏胜利";
            resp["room_id"] = (Json::UInt64)_room_id;
            resp["uid"] = (Json::UInt64)uid;
            resp["row"] = -1;
            resp["col"] = -1;
            resp["winner"] = (Json::UInt64)(uid == _white_user_id ? _black_user_id : _white_user_id);
            // 更新用户数据库信息与游戏房间的状态
            uint64_t loser_id = uid;
            uint64_t winner_id = loser_id == _white_user_id ? _black_user_id : _white_user_id;
            update_db_info(winner_id, loser_id);
            _statu = GAME_OVER;
            // 将消息广播给房间其他玩家
            broadcast(resp);
        }
        // 游戏结束正常退出直接更新玩家数量
        --_player_count;
    }

    /*总的动作处理函数，负责判断动作类型并调用对应的处理函数，得到处理响应后将其广播给房间中其他用户*/
    /*注意：玩家退出动作属于玩家断开连接后调用的操作，不属于handler的一种*/
    void handler(Json::Value &req) {
        Json::Value resp;
        // 判断房间号是否匹配
        if(_room_id != req["room_id"].asUInt64()) {
            resp["optype"] = req["optype"].asString();
            resp["result"] = false;
            resp["reason"] = "房间号不匹配";
            broadcast(resp);
            return;
        }
        // 根据请求类型调用不同的处理函数
        std::string type = req["optype"].asString();
        if(type == "put_chess") {
            resp = handler_chess(req);
            // 判断是否有玩家获胜，如果有则需要更新用户数据库信息与游戏房间的状态
            if(resp["winner"].asUInt64() != 0) {
                uint64_t winner_id = resp["winner"].asUInt64();
                uint64_t loser_id = (winner_id == _white_user_id ? _black_user_id : _white_user_id);
                update_db_info(winner_id, loser_id);
                _statu = GAME_OVER;
            }
        } else if(type == "chat") {
            resp = handler_chat(req);
        } else {
            resp["optype"] = req["optype"].asString();
            resp["result"] = false;
            resp["reason"] = "位置请求类型";
        }
        // 将消息广播给房间中的其他玩家
        broadcast(resp);
    }

    /*将动作响应广播给房间中的其他玩家*/
    void broadcast(Json::Value &resp) {
        // 将Json响应进行序列化
        std::string body;
        json_util::serialize(resp, body);
        // 获取房间中的所有玩家的通信连接
        wsserver_t::connection_ptr conn_white = _online_user->get_conn_from_room(_white_user_id);
        wsserver_t::connection_ptr conn_black = _online_user->get_conn_from_room(_black_user_id);
        // 如果玩家连接没有断开，则将消息广播给他
        if(conn_white.get() != nullptr) {
            conn_white->send(body);
        }
        if(conn_black.get() != nullptr) {
            conn_black->send(body);
        }
    }
public:
    // 将部分成员变量设为public，供外部类访问
    uint64_t _room_id;             // 房间ID
    room_status _statu;            // 房间状态
    int _player_count;             // 玩家数量
    uint64_t _white_user_id;       // 白棋玩家ID
    uint64_t _black_user_id;       // 黑棋玩家ID
private:
    user_table *_tb_user;          // 管理玩家数据的句柄
    online_manager *_online_user;  // 管理玩家在线状态的句柄 
    std::vector<std::vector<int>> _board;  // 二维棋盘
};

/*管理房间数据的智能指针*/
using room_ptr = std::shared_ptr<room>;  

/*游戏房间管理类*/
class room_manager {
public:
    room_manager(user_table *tb_user, online_manager *online_user)
    : _next_rid(1), _tb_user(tb_user), _online_user(online_user) {
        LOG(DEBUG, "游戏房间管理模块初始化成功");
    }
    ~room_manager() { LOG(NORMAL, "游戏房间管理模块已被销毁"); }

    /*为两个玩家创建房间，并返回房间信息*/
    room_ptr create_room(uint64_t uid1, uint64_t uid2) {
        // 判断两个玩家是否都处于游戏大厅中
        if(_online_user->is_in_game_hall(uid1) == false || _online_user->is_in_game_hall(uid2) == false) {
            LOG(DEBUG, "玩家不在游戏大厅中，匹配失败");
            return room_ptr();
        }
        // 创建游戏房间，将用户信息添加到房间中
        std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);
        room_ptr rp(new room(_next_rid, _tb_user, _online_user));
        rp->add_white_user(uid1);
        rp->add_black_user(uid2);
        // 将游戏房间管理起来(建立房间id与房间信息以及玩家id与房间id的关联关系)
        _rooms[_next_rid] = rp;
        _users[uid1] = _next_rid;
        _users[uid2] = _next_rid;
        // 更新下一个房间的房间id
        ++_next_rid;
        // 返回房间信息
        return rp;
    }

    /*通过房间id获取房间信息*/
    room_ptr get_room_by_rid(uint64_t rid) {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);
        auto it = _rooms.find(rid);
        if(it == _rooms.end()) return room_ptr();
        return _rooms[rid];
    }

    /*通过用户id获取房间信息*/
    room_ptr get_room_by_uid(uint64_t uid) {
        std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);
        // 获取房间id
        auto it1 = _users.find(uid);
        if(it1 == _users.end()) return room_ptr();
        uint64_t rid = _users[uid];
        // 获取房间信息(这里不能直接调用get_room_by_rid，会造成死锁)
        auto it2 = _rooms.find(rid);
        if(it2 == _rooms.end()) return room_ptr();
        return _rooms[rid];
    }

    /*通过房间id销毁房间*/
    void remove_room(uint64_t rid) {
        // 通过房间id获取房间信息
        room_ptr rp = get_room_by_rid(rid);
        if(rp.get() == nullptr) return;
        // 通过房间信息获取房间中的玩家
        uint64_t white_user_id = rp->_white_user_id;
        uint64_t black_user_id = rp->_black_user_id;
        // 移除房间管理中的玩家信息
        std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);
        _users.erase(white_user_id);
        _users.erase(black_user_id);
        // 移除房间管理信息 -- 移除房间对应的shared_ptr(room_ptr)
        _rooms.erase(rid);
    }

    /*删除房间中的指定用户，若房间中没有用户则销毁房间(用户断开websocket连接时调用)*/
    void remove_room_user(uint64_t uid) {
        // 通过玩家id获取房间信息
        room_ptr rp = get_room_by_uid(uid);
        if(rp.get() == nullptr) return;
        // 玩家退出
        rp->handler_exit(uid);
        // 如果房间中没有玩家了，则移除房间
        if(rp->_player_count == 0) remove_room(rp->_room_id);
    }
private:
    uint64_t _next_rid;             //房间ID分配计数器
    std::mutex _mutex;              
    user_table *_tb_user;           // 管理玩家数据的句柄
    online_manager *_online_user;   // 管理玩家在线状态的句柄
    std::unordered_map<uint64_t, room_ptr> _rooms;  // 建立房间id与房间信息的关联关系
    std::unordered_map<uint64_t, uint64_t> _users;  // 建立用户id与房间id的关联关系
};
#endif