【计算机网络】协议定制

一、结构化数据传输流程

这里涉及协议定制、序列化/反序列化的知识

对于序列化和反序列化，有现成的解决方案：①json ②probuff ③xml

二、理解发送接收函数

我们调用的所有发送/接收函数，根本就不是把数据发送到网络中！本质都是拷贝函数！

Client -> Server：tcp发送的本质，就是将数据从c的发送缓冲区，拷贝到s的接收缓冲区！

每一端都有一套发送缓冲区/接收缓冲区 -> tcp是全双工的！

三、网络计算器流程

分析网络计算器的流程，就可以理解协议定制、序列化/反序列化、协议报头的作用了

说明：这里只谈论整体框架，不会细说每个函数的实现，想要完整代码的可以参考下面链接！

https://gitee.com/peter-chen-cs/linux_learning_code.git

1.定制协议

#pragma once

#include <iostream>
#include <string>
#include <cstring>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <jsoncpp/json/json.h>

// 添加报头
std::string enLength(const std::string &text)
// 去掉报头
bool deLength(const std::string &package, std::string *text)

// 请求
class Request
{
public:
    // 构造函数
    Request()
    // 序列化
    bool serialize(std::string *out)
    // 反序列化
    bool deserialize(const std::string &in)

public:
    int _x;
    int _y;
    char _op; // "_x _op _y"
};

// 响应
class Response
{
public:
    // 构造函数
    Response()
    // 序列化
    bool serialize(std::string *out)
    // 反序列化
    bool deserialize(const std::string &in)

public:
    int _exitcode; // 0表示计算成功；!0表示计算失败
    int _result;   // 计算结果
};

// 功能：保证读到的数据是一个完整的报文
bool recvPackage(int sock, std::string &inbuffer, std::string *text)

2.服务端

（1）calServer.hpp

// 计算服务器-用于计算
class CalServer
{
public:
    // 构造函数
    CalServer()
    // 析构函数
    ~CalServer(){}
    // 初始化计算服务器
    void initServer()
    // 启动计算服务器
    void start(func_t func)
    {...handlerEntery(){func_t func()}...}

private:
    int _listensock;
    uint16_t _port;
};

typedef std::function<bool(const Request &req, Response &resp)> func_t; // 处理业务 

// 放在这里是为了保证解耦
void handlerEntery(int sock, func_t func)
{
    while (true)
    {
        // 1.从应用层缓冲区读取一个完整报文
        // 2.对请求Request反序列化-得到一个结构化的请求对象
        // 3.计算处理 -- 逻辑业务：得到一个结构化响应
        func(req, resp);
        // 4.对响应Response进行序列化-得到一个"字符串"
        // 5.添加包头，发送响应
    }
}

（2）calServer.cpp

#include "calServer.hpp"
#include <memory>

bool cal(const Request &req, Response &resp)
{
    // 请求已经是结构化数据了，可以直接使用
    // 根据结构化请求完成计算
    // 构建结构化的响应
}


int main(int argc, char *argv[])
{
    // 启动服务器
    unique_ptr<CalServer> tsvr(new CalServer(port));
    tsvr->initServer();
    tsvr->start(cal);
    return 0;
}

3.客户端

（1）calClient.hpp

class CalClient
{
public:
    // 构造函数
    CalClient(const std::string &serverip, const uint16_t &serverport)
    // 析构函数
    ~CalClient(){}
    // 初始化客户端
    void initClient()
    // 启动服务端
    void start()
    {
        // 建立连接
        while (true)
        {
            // 输入算式，并将输入的字符串转化成Request-ParseLine()
            // 将Request序列化
            // 添加报头
            // 发送到服务器

            // --服务器处理完发回来了--

            // 读取一个完整的响应
            // 去掉报头
            // 反序列化得到Response
        }
    }

    // 把从键盘输入的算式转化成一个Request请求
    Request ParseLine(const std::string &line)

private:
    int _sock;
    std::string _serverip;
    uint16_t _serverport;
};

（2）calClient.cpp

#include "calClient.hpp"
#include <memory>

int main(int argc, char *argv[])
{
    // 启动客户端
}