基于C/S模型的讨论组实现

受到微信、QQ等聊天工具的其他，结合着自己所学的系统、网络编程，我打算实现一个自己的聊天系统。
一、来先爬到巨人的肩上
当今发达的互联网，总能找到可以拿来学习和借鉴的各种工具，我调研了QQ的实现和微信的实现，用来实现我自己的聊天系统。
腾讯旗下QQ底层运用UDP协议实现传输。使用UDP协议的原因是因为UDP无连接，传输速率快，占用系统开销小，但是UDP协议的缺陷是不可靠，它没有TCP的可靠性保障，那么为什么还要用它呢?
因为QQ的用户量之大，它的服务器设计是海量的应用，有时候一台服务器可能要容纳几十万并发链接，这时UDP的高效性就展现了很大的优势，而它的可靠性则有一些特定的算法来保证。
来看看QQ的聊天机制：
1.我们平常下载的qq只是一个客户端，QQ的服务端是24小时开着的。服务端的ip是固定的，并且有固定的端口号来等待接受消息。
2.登录的时候，客户端会把你的ip和端口号发给服务端，然后服务器端把你的ip和端口广播给所有你的好友，通知你已上线。
3.好友之间的聊天就是点对点，因为服务器已经把你的ip和端口号发给你的好友，那么你的好友就直接能接收你的消息了。
UDP协议只管发送，不管能否接收到，那么你的好友怎么知道你下线了？
下线的时候会给服务器端发送一个消息，服务器端就会把你的ip从列表中删除，并且广播给你的好友，通知他们你已经下线。
腾讯QQ如何保证可靠性呢？
腾讯采用上层保证了可靠性。客户端发送一个数据包被服务器收到后，服务器会模拟TCP发送一个包来确认收到，由此来确认发送消息的可靠性。因为这样，我们聊天的时候经常会看到消息发送失败，但是后面却会受到消息。

二、思维导图
大体的流程我在下面画图阐述：

使用两个线程，一个用来读取client发送来的数据，一个从数据池里拿出数据广播给每个客户端。
这两个线程遵循互斥、同步关系。（用信号量来保持）
数据池实现：用环形队列。（这里是生产者消费者模型的应用）
我也想实现好友信息。这时候用到了STL库中提供的容器map很合适，拿ip当键值（key）在合适不过了。
客户端是认为是一对一，服务器端认为是一对多。
还有一点是发送的时候还可能包含其他信息，不然就只有匿名的消息，这样太不好了 。（用Jsoncpp库序列化这些字符串）。
三、调研各个模块所需数据
1.首先调研一个Jsoncpp库，（JavaScriptObjectNation）：
由于它易于理解和编写，而且也易于机器解析和生成，称为了数据交换的理想语言。
对象是一个无序的“名称/值”的集合，以’{‘开始， 以’}’结束中间以 逗号隔开 string = value。
值（value）
可以是双引号括起来的字符串（string）、数值(number)、true、false、 null、对象（object）或者数组（array）。这些结构可以嵌套。
字符串（string）
是由双引号包围的任意数量Unicode字符的集合，使用反斜线转义。一个字符（character）即一个单独的字符串（character string）。
详细请查看:http://blog.csdn.net/zhounanzhaode/article/details/50477776?locationNum=3&fps=1
序列函数：

Json ::Fastwrite Write;string& Write.write(Json::value& val)

f反序列化函数：

Json::Reader reader;string& reader.parse(string& out,Json::value,bool falg);

2.多线程同步互斥问题，生产者消费者模型
要实现多线程同步、互斥问题，可以加入信号量。
这里我们复习一下信号量
#include< semaphore.h>头文件
使用信号量之前先要初始化 int sem_init(sem_t *sem,int pshared ,unsignal int value);
参数说明：sem_t* sem 信号量的地址。pshared参数为0，说明为同一个进程内部的线程，非0 则不是同一进程内的线程。value为初值。
对信号量进行P操作，使用函数 int sem_post(sem_t*sem);
对信号量进行V操作，使用函数int sem_wait(sem_t *sem);
附加说明：这两个操作都是原子的。
最后销毁信号量，使用函数int sem_destory(sem_t * sem);
3.STL中容器map
map是STL中的一个容器类，底层有红黑树实现，节点可以表示为pair< key,value>的形式，由于查找快，不冗余，常常被用作存储查询信息。
map的用法可以参照博主的一篇博客：http://blog.csdn.net/weiwang1996/article/details/73742560
这里就不一一赘述。
4.ncurses库的简单界面
主要使用函数：
box(win,ch1,ch2): 自动画方框.
ch1: 画方框时垂直方向所用字元.
ch2: 画方框时水平方向所用字元.
echochar(ch): 显示某个字元.
addch(ch): 显示某个字元.
mvaddch(y,x,ch): 在(x,y) 上显示某个字元. 相当於呼叫move(y,x);addch(ch);
addstr(str): 显示一串字串.
mvaddstr(y,x,str): 在(x,y) 上显示一串字串. 相当於呼叫move(y,x);addstr(str);
printw(format,str): 类似 printf() , 以一定的格式输出至萤幕.
mvprintw(y,x,format,str): 在(x,y) 位置上做 printw 的工作. 相当於呼叫move(y,x);printw(format,str);
move(y,x): 将游标移动至 x,y 的位置.
getyx(win,y,x): 得到目前游标的位置. (请注意! 是 y,x 而不是&y,&x )
清屏函数 :clear() and erase(): 将整个萤幕清除. (请注意配合refresh() 使用)
调研完毕开始动工：