【一】開始篇

go__Ahead發表於2024-08-28

概述

之前在暑假有空學習了一下mprpc專案，這是一個基於陳碩大佬寫的muduo庫、protobuf的分散式rpc框架，現在想整理一下內容（眾所周知，學了不整理等於白學）

技術棧

  • 叢集和分散式概念以及原理
  • RPC遠端過程呼叫原理以及實現
  • Protobuf資料序列化和反序列化協議
  • Protobuf資料序列化和反序列化協議
  • ZooKeeper分散式一致性協調服務應用以及程式設計
  • muduo網路庫程式設計
  • conf配置檔案讀取
  • 非同步日誌
  • CMake構建專案整合編譯環境
  • github管理專案
  • C++11新特性（thread、bind等）

專案環境

ubuntu22.04（muduo、boost、Zookeeper）、VSCode

環境安裝

boost庫安裝

1、去boost官網下載原始碼

2、解壓安裝

tar -zxvf boost_1_86_0.tar.gz
# 進入目錄
cd boost_1_86_0/

# 執行bootstrap.sh工程編譯構建程式，需要等待一會兒
./bootstrap.sh 

# 原始碼根目錄下生成了b2程式，執行b2程式如下
./b2

安裝成功會出現這樣

最後，再把上面的boost庫標頭檔案和lib庫檔案安裝在預設的Linux系統標頭檔案和庫檔案的搜尋路徑下，執行下面命令（因為要給/usr目錄下複製檔案，需要先進入root使用者）
root@hf-virtual-machine:/home/hf/Env/boost_1_86_0# ./b2 install

安裝成功會列印如下資訊

3、驗證安裝是否成功（使用一下C++11的bind()函式）

#include <iostream>
#include <boost/bind.hpp>
#include <string>
using namespace std;

class Print
{
public:
        void print(string name) 
        { 
                cout << name << " is learning Cpp!" << endl; 
        }
};

int main()
{
        Print p;
        auto func = boost::bind(&Print::print, &p, "hao fei");
        func();
        return 0;
}

編譯執行後輸出

至此，boost庫安裝完畢！

muduo庫編譯安裝

1、clone原始碼
muduo庫原始碼github倉庫地址：
https://github.com/chenshuo/muduo

2、下載安裝
注意，muduo庫原始碼編譯會編譯很多unit_test測試用例程式碼，編譯耗時長，我們也用不到，vim編輯上面原始碼目錄裡面的CMakeLists.txt檔案，如下修改：

確保已經安裝cmake後執行build.sh程式：
hf@hf-virtual-machine:~/Package/muduo-master$ ./build.sh

muduo庫安裝
hf@hf-virtual-machine:~/Package/muduo-master$ ./build.sh install

這個./build.sh install實際上把muduo的標頭檔案和lib庫檔案放到了muduo-master同級目錄下的build目錄下的release-install-cpp11資料夾下面了：

hf@hf-virtual-machine:~/Package/muduo-master$ cd ..
hf@hf-virtual-machine:~/Package$ cd build/
hf@hf-virtual-machine:~/Package/build$ ls
release-cpp11  release-install-cpp11
hf@hf-virtual-machine:~/Package/build$ cd release-install-cpp11/
hf@hf-virtual-machine:~/Package/build/release-install-cpp11$ ls
include  lib

所以上面的install命令並沒有把它們複製到系統路徑下，導致我們每次編譯程式都需要指定muduo庫的標頭檔案和庫檔案路徑，很麻煩，所以我們選擇直接把inlcude（標頭檔案）和lib（庫檔案）目錄下的檔案複製到系統目錄下：

hf@hf-virtual-machine:~/Package/build/release-install-cpp11$ cd include/
hf@hf-virtual-machine:~/Package/build/release-install-cpp11/include$ ls
muduo
hf@hf-virtual-machine:~/Package/build/release-install-cpp11/include$ sudo mv muduo/ /usr/include/
hf@hf-virtual-machine:~/Package/build/release-install-cpp11/include$ cd ..
hf@hf-virtual-machine:~/Package/build/release-install-cpp11$ cd lib/
hf@hf-virtual-machine:~/Package/build/release-install-cpp11/lib$ ls
libmuduo_base.a  libmuduo_http.a  libmuduo_inspect.a  libmuduo_net.a
hf@hf-virtual-machine:~/Package/build/release-install-cpp11/lib$ sudo mv * /usr/local/lib/

複製完成以後使用muduo庫編寫C++網路程式，不用在指定標頭檔案和lib庫檔案路徑資訊了，因為g++會自動從/usr/include和/usr/local/lib路徑下尋找所需要的檔案。

3、測試muduo庫
把muduo庫的標頭檔案和lib庫檔案複製完成以後，使用muduo庫編寫一個簡單的echo回顯伺服器，測試muduo庫是否可以正常使用，程式碼如下：

#include <muduo/net/TcpServer.h>
#include <muduo/base/Logging.h>
#include <boost/bind.hpp>
#include <muduo/net/EventLoop.h>

// 使用muduo開發回顯伺服器
class EchoServer
{
 public:
  EchoServer(muduo::net::EventLoop* loop,
             const muduo::net::InetAddress& listenAddr);

  void start(); 

 private:
  void onConnection(const muduo::net::TcpConnectionPtr& conn);

  void onMessage(const muduo::net::TcpConnectionPtr& conn,
                 muduo::net::Buffer* buf,
                 muduo::Timestamp time);

  muduo::net::TcpServer server_;
};

EchoServer::EchoServer(muduo::net::EventLoop* loop,
                       const muduo::net::InetAddress& listenAddr)
  : server_(loop, listenAddr, "EchoServer")
{
  server_.setConnectionCallback(
      boost::bind(&EchoServer::onConnection, this, _1));
  server_.setMessageCallback(
      boost::bind(&EchoServer::onMessage, this, _1, _2, _3));
}

void EchoServer::start()
{
  server_.start();
}

void EchoServer::onConnection(const muduo::net::TcpConnectionPtr& conn)
{
  LOG_INFO << "EchoServer - " << conn->peerAddress().toIpPort() << " -> "
           << conn->localAddress().toIpPort() << " is "
           << (conn->connected() ? "UP" : "DOWN");
}

void EchoServer::onMessage(const muduo::net::TcpConnectionPtr& conn,
                           muduo::net::Buffer* buf,
                           muduo::Timestamp time)
{
  // 接收到所有的訊息，然後回顯
  muduo::string msg(buf->retrieveAllAsString());
  LOG_INFO << conn->name() << " echo " << msg.size() << " bytes, "
           << "data received at " << time.toString();
  conn->send(msg);
}


int main()
{
  LOG_INFO << "pid = " << getpid();
  muduo::net::EventLoop loop;
  muduo::net::InetAddress listenAddr(8888);
  EchoServer server(&loop, listenAddr);
  server.start();
  loop.loop();
}

使用g++進行編譯，注意連結muduo和pthread的庫檔案：

g++ main.cpp -lmuduo_net -lmuduo_base -lpthread -std=c++11

編譯連結完成，生成a.out可執行程式，上面的echo伺服器監聽8888埠，執行上面的a.out回顯伺服器如下：

root@tony-virtual-machine:/home/tony/code# ./a.out 
20190404 08:00:15.254790Z 42660 INFO  pid = 42660 - main.cpp:61

等待客戶端連線，可以開啟一個新的shell命令列用netcat命令模擬客戶端連線echo伺服器進行功能測試，命令如下：

hf@hf-virtual-machine:~/CppProjects$ echo "hello world" | nc localhost 8888
hello world

客戶端資料回顯正確，看看伺服器接日誌資訊列印如下：

hf@hf-virtual-machine:~/CppProjects/test$ ./a.out
20240828 08:06:30.400035Z 119079 INFO  pid = 119079 - testMuduo.cpp:61
20240828 08:07:35.921402Z 119079 INFO  TcpServer::newConnection [EchoServer] - new connection [EchoServer-0.0.0.0:8888#1] from 127.0.0.1:43998 - TcpServer.cc:80
20240828 08:07:35.921453Z 119079 INFO  EchoServer - 127.0.0.1:43998 -> 127.0.0.1:8888 is UP - testMuduo.cpp:42
20240828 08:07:35.921481Z 119079 INFO  EchoServer-0.0.0.0:8888#1 echo 12 bytes, data received at 1724832455.921462 - testMuduo.cpp:53

到此，muduo安裝成功，能夠正常進行C++網路程式開發！

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