基于Linux C的聊天室客户端(一)传输规范

本文介绍了一位学生在Linux课程大作业中使用C语言开发聊天室客户端的过程,重点在于客户端与服务器之间的传输协议设计。采用TCP作为传输层协议,应用层协议选择了自定义XML格式。客户端主要功能包括登陆、获取房间列表、加入房间等,服务器通过状态码回应请求的成功或失败。详细阐述了各个功能的协议规范,并提供了示例代码链接。

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这个是笔者Linux课要求的大作业,虽然笔者偏爱Android JAVA编程,但是偶尔还是要被迫写点C程序,老师给出的题目有什么网络电话、防火墙、VPN什么的,结果因为时间好紧张啊,快考试了,就选了个简单的,网络聊天室(好吧就是偷懒)。然后要分小组完成,组内成员自己写自己的报告(真是个好制度啊!否则总是累死组内一个苦逼...),笔者和另一个同学一组,笔者负责的是客户端,所以就把写客户端的过程发一下好了。


首先要确定一下做什么,这个程序是要构建开放式的聊天室,简单起见,该聊天室不需要注册用户,没有密码,只要输入用户名即可登陆访问,服务器上不允许出现相同的用户名和房间名,一个用户在同一时间只能加入一个房间,若长时间没有连接到服务器,则服务器会将用户删除,用户登出时也会将用户删除,服务器为每个用户维护一个房间名和时间值,时间值会定时减少,每次用户连入时就会恢复,如果时间值减到0则判定可以删除用户并将用户从已登陆的用户表中删除,服务器为每个聊天室维护一个用户名单,当用户数减到0时删除该聊天室,当用户加入一个房间时两个表都会变动,退出房间和登出用户亦然。客户端会主动向服务器索取聊天室的消息更新情况,服务器根据客户机发送的时间将该时间后的消息发给客户机。

服务器应该要维护这样两个表,这个就不关笔者事了:

聊天室表:
-聊天室r1
  -用户列表
    -用户 u1
    -用户 u2
  -消息列表
    -消息
     -时间
     -内容
    -消息
     -时间
     -内容
    -消息
     -时间
     -内容
-聊天室 r2
  -用户列表
    -用户 u3
  -消息列表
    -消息
     -时间
     -内容
    -消息
     -时间
     -内容  <-----消息数量可以进行控制,比如每个聊天室只保留100条消息
在线用户表:
-用户u1
  -用户u1所在房间r1
  -用户u1剩余超时时间10
-用户u2
  -用户u2所在房间r1
  -用户u2剩余超时时间4
-用户u3
  -用户u3所在房间r2
  -用户u3剩余超时时间10
-用户u4
  -用户u4所在房间null
  -用户u4剩余超时时间10


然后由于是分开完成客户端和服务器端,所以就要订立一下传输协议,运输层是TCP,应用层是自定的,为了能比较好解析,笔者选用了XML格式,自己设定了一个协议。

协议当然要根据功能制定,功能有以下几个

01.登陆用户
02.获取房间列表
03.加入房间
04.获取房间人员名单
05.构建房间
06.退出当前所在房间
07.发送和接收消息
08.登出用户


具体功能协议规范:


01.登陆用户:
客户端:发送用户名
服务器:
-成功:
  -返回成功消息(状态码200)
-失败:
  -返回出错消息(服务器异常)(状态码500)
  -返回出错消息(用户名已存在)(状态码401)

02.获取房间列表:
客户端:发送用户名
服务器:
-成功:
  -返回房间列表(状态码200)
-失败:
  -返回出错消息(服务器异常)(状态码500)
  -返回出错消息(用户已失效)(状态码400)

03.加入房间:
客户端:发送用户名和房间名
服务器:
-成功:
  -返回成功消息(状态码200)
-失败:
  -返回出错消息(服务器异常)(状态码500)
  -返回出错消息(用户已失效)(状态码400)
  -返回出错消息(用户已在房间中)(状态码402)
  -返回出错消息(没有指定房间)(状态码403)

04.获取房间人员名单:
客户端:发送用户名
服务器:
-成功:
  -返回当前用户所在房间的用户列表(状态码200)
-失败:
  -返回出错消息(服务器异常)(状态码500)
  -返回出错消息(用户已失效)(状态码400)
  -返回出错消息(用户不在房间中)(状态码404)

05.构建房间:
客户端:发送用户名和房间名
服务器:
-成功:
  -返回成功消息(状态码200)
-失败:
  -返回出错消息(服务器异常)(状态码500)
  -返回出错消息(用户已失效)(状态码400)
  -返回出错消息(房间已存在)(状态码405)

06.退出当前所在房间
客户端:发送用户名
服务器:
-成功:
  -返回成功消息(状态码200)
-失败:
  -返回出错消息(服务器异常)(状态码500)
  -返回出错消息(用户已失效)(状态码400)

07.发送和接收消息
客户端:发送用户名、收到的最后一条消息的时间和发送的消息
服务器:
-成功:
  -返回成功消息(状态码200)
  -返回成功消息和成员变化状况(房间成员变化)(状态码201)
-失败:
  -返回出错消息(服务器异常)(状态码500)
  -返回出错消息(用户已失效)(状态码400)
  -返回出错消息(用户不在房间中)(状态码404)

08.登出用户
客户端:发送用户名和消息
服务器:不发回响应,如果服务器接收该消息失败,则会等到用户持续时间结束后自动删除用户

然后打个广告,规范的示例代码上传到了:

http://download.youkuaiyun.com/detail/u013174374/7428675

笔者也需要下东西啊,分好紧缺,大家多多支持下...没用也下个吧咳咳,赚点分
※示例文档命名规范:
"demo_" + 发送方 + "2" + 接收方 + "_功能编号" + ("_状态码") + "_" + 友好名称
00代表通用编号,如果相应的示例文档不存在则参考通用示例

客户端,采用多线程。个接收服务器消息,个发送消息给服务器。 服务器,采用select()进行IO复用。 编译文件是Makefile。 (1)用户登录: 【1】client端接收用户名和密码->存于结构体中->将结构体发送给server端。 【2】server端接收client发送的结构体->打开存储用户名密码的文件->文件写入链表中->遍历链表验证用户信息。 【3】server端验证正确发送“登陆成功”消息,错误发回“登陆失败”消息。client端接收,“登陆成功”则进入聊天,“登陆失败”则跳出。 【4】若验证成功,server端产生个新的套接字newfd,将它与用户名封装于同个结构体中,存储在线用户的信息。 消息、存储在线用户信息结构体: typedef struct message { int type; //服务器用于判断该执行的功能 int fd; int mode; //标志位,表示用户的发言权限,1为正常,0为禁言 char name[NAMELEN]; char mima[NAMELEN]; char from[20]; char to[20]; //聊天时的收信人 char file_name[20]; //发送文件时的文件名 char mtext[100]; //聊天时发送的消息内容 struct message *next; }Mess; (2)对多聊天: 【1】client端发送欲发送的信息给server端。 【2】server端遍历在线人信息链表,找到每个在线人的套接字描述符,将消息发送给链表中的每个人。 【3】可以通过输入“:)”, “:(”, “bye”来发送笑脸,悲伤脸和退出聊天;检测敏感词汇“fuck”、“shit”,禁止发送。 (3)聊天: 【1】client端发送欲发送的信息和信息的接收者给server端。 【2】server端根据收到的接收者名字在在线人链表中查找该接收者的套接字描述符,找到后就将消息发送给该接收者。 【3】可以通过输入“:)”, “:(”, “bye”来发送笑脸,悲伤脸和退出聊天;检测敏感词汇“fuck”、“shit”,禁止发送。 (4)文件传输 【1】client端发送预发送的文件名和接收者名字到server端。 先打开(不存在则创建)文件,将文件内容读到缓冲区buffer,再将buffer的内容复制到结构体Mess中,最后将结构体发送给server端。 【2】server端先将接收到的文件重命名(因为相同文件目录下不能存在同名文件),再将收到的文件和新的文件同放入tab1中(并且在tab1开头写“#”)发送给client端。 【3】当client端收到以“#”开头的消息,执行文件接收,先创建文件,再写入相应内容。 (5)管理员模式 【1】禁言 【2】解禁
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