代码仓库：https://gitee.com/tgwTTT/linux-learning-dai/tree/master/ThreadPool

上一篇文章带领大家学习了socket编程基础今天就带领大家实战演练一下，夜也深了，博主码完也要去休息了。

核心设计思路

1. 网络通信层设计

UDP协议选择理由：

  • 实时性要求高：聊天系统对延迟敏感，UDP无连接特性更适合
  • 广播功能天然支持：UDP天然支持一对多通信模式
  • 资源消耗低：无需维护TCP连接状态，节省服务器资源

关键设计要点：

单线程事件循环：主线程专门负责消息接收，避免IO阻塞

异步处理机制：收到消息后立即交给线程池处理，不阻塞接收循环

地址信息封装：将sockaddr_in结构封装为友好的InetAddr对象

    2. 消息路由架构

    路由表管理策略：

    • 自动发现机制：首次发送消息的用户自动加入在线列表
    • 心跳检测：通过消息活跃度维持用户在线状态
    • 优雅退出：支持”QUIT”命令的规范退出处理

    3. 并发处理模型

    线程池工作模式：

    • 固定线程数：预先创建一定数量的工作线程
    • 任务队列：使用线程安全队列缓冲待处理消息
    • 条件变量同步：工作线程在无任务时自动休眠

    资源管理策略：

    连接无状态：UDP特性使得无需维护连接状态

    内存池优化：可考虑使用对象池管理频繁创建的对象

    流量控制：通过队列长度实现简单的背压控制

    下面是一些核心代码，完整代码请参考代码仓库

    核心架构：三层设计

    1. 网络层 – 精简的UDP服务

    // UDP服务器核心循环
    void runServer() {
    while (running) {
    char buffer[1024];
    sockaddr_in clientAddr;
    socklen_t addrLen = sizeof(clientAddr);

        // 接收消息
    int received = recvfrom(sockfd, buffer, sizeof(buffer), 0,
                           (sockaddr*)&clientAddr, &addrLen);

    if (received > 0) {
        buffer[received] = '\0';
        // 将消息交给处理线程
        threadPool.enqueue([this, clientAddr, msg = std::string(buffer)] {
            processMessage(clientAddr, msg);
        });
    }
}

    }

    2. 业务层 – 智能路由

    // 消息处理核心
void processMessage(sockaddr_in clientAddr, const std::string& msg) {
    // 自动注册新用户
    if (!userExists(clientAddr)) {
        addUser(clientAddr);
    }
    
    // 广播消息
    std::string formattedMsg = formatMessage(clientAddr, msg);
    broadcast(formattedMsg);
    
    // 处理退出命令
    if (msg == "QUIT") {
        removeUser(clientAddr);
    }
}

    3. 并发层 – 高效线程池

    // 线程池工作线程
void workerThread() {
    while (running) {
        std::function task;
        
        {
            std::unique_lock lock(queueMutex);
            // 等待任务
            condition.wait(lock, [this] { 
                return !taskQueue.empty() || !running; 
            });
            
            if (!running) break;
            
            task = std::move(taskQueue.front());
            taskQueue.pop();
        }
        
        // 执行任务
        task();
    }
}

    时间也不早了，如果有错误，欢迎在作者评论区留言，晚安！！！