游戏客户端Session的统一管理

看本系统文章需要些C语言、数据结构和网络基础知识！

说明：由于游戏服务器端会有成千上万的客户端进行连接请求，所以要求我们需要做一些简单的会话管理！如下图

1.简单说明

进行统一的分配和管理，就需要我们去统一分配资源，创建和销毁(也就内存统一进行管理)，采取一种内存池方式来管理。

1）先分配一块大的堆内存，其中整个空间是N个Session结构组成的，并利用链表进行串联起来，请看后面代码示例。

2）当分配一个Session时，就从内存池空闲的链表中获取到一块Session结构体大小的内存给新的Session；

3）当释放一个Session时，就把该Session再次加入到内存池空闲的链表中。

2.创建Session结构体如下：

typedef struct Session_s {
	char ip[32];	// IP
	int  port;		// Port
	int  sock;		// socket
	int is_removed; // 是否被删除

	struct Session_s* next; // 指向下一个Session_t
	//void* data;	// 附加数据
} Session_t;

3.接口设计：

// 初始化Session内存管理池
void SessionPoolInit();
// 释放Session内存管理池资源
void SessionPoolExit();

// 将Session保存到Session内存管理池中
// @sock:client socket
// @ip: client ip
// @port: client port
Session_t* SessionToPoolAdd(int sock, char* ip, unsigned short port);

// 关闭session
void SessionClose(Session_t* s);

// 接口：遍历所有在线的session调用回调函数
// 如果callback 返回1,停止往下遍历;
void SessionForeachOnline(int (*call_back)(Session_t* s, void* params), void* params);
// 循环遍历在线session是否有要删除的session,主要考虑到多线程和延缓关闭套接字问题
void SessionFromPoolClear(void(*closed_socket)(int sock, void* params), void* params);

4.代码实现

.h文件

#ifndef __SESSION_H__
#define __SESSION_H__

#ifdef WIN32
#include<winsock2.h>
#include <windows.h>
#pragma comment(lib, "Ws2_32.lib")
#endif
typedef struct Session_s {
	char ip[32];	// IP
	int  port;		// Port
	int  sock;		// socket
	int is_removed; // 是否被删除

	struct Session_s* next; // 指向下一个Session_t
	//void* data;	// 数据
} Session_t;

// 初始化Session内存管理池
void SessionPoolInit();
// 释放Session内存管理池资源
void SessionPoolExit();

// 将Session保存到Session内存管理池中
// @sock:client socket
// @ip: client ip
// @port: client port
Session_t* SessionToPoolAdd(int sock, char* ip, unsigned short port);

// 关闭session
void SessionClose(Session_t* s);

// 接口：遍历所有在线的session调用回调函数
// 如果callback 返回1,停止往下遍历;
void SessionForeachOnline(int (*call_back)(Session_t* s, void* params), void* params);
// 循环遍历在线session是否有要删除的session,主要考虑到多线程和延缓关闭套接字问题
void SessionFromPoolClear(void(*closed_socket)(int sock, void* params), void* params);
#endif

.c文件

#include "session.h"

#define my_malloc malloc
#define my_free free

#define MAX_SEESION 5000		// 最大会话量，自己可以设置
#define MAX_RECV_BUFFER 8096	// 接收数据缓冲大小

static struct {
	Session_t* online;	// 在线客户端链表首地址
	Session_t* pBase;			// 分配内存首地址
	Session_t* free_list_base;		// 空闲链表首

	int has_removed_session;	// 池中是否删除session
	//int readed;	// 缓冲区已经读取数据长度
	//char recv_buffer[MAX_RECV_BUFFER]; // 数据缓冲区
}SessionPool;

// ================================内部使用==================================
// 从池中申请Session_t
static Session_t* session_alloc() {
	Session_t* session;

	if (SessionPool.free_list_base) {
		session = SessionPool.free_list_base;
		SessionPool.free_list_base = SessionPool.free_list_base->next;
	}
	else {
        printf("警告：最大进行会话数量为：%d\n", MAX_SEESION);
		session = my_malloc(sizeof(Session_t));
	}
	memset(session, 0, sizeof(Session_t));

	return session;
}

// 从池中释放Session_t
static void session_free(Session_t* s) {
	if (s < SessionPool.pBase || s >= SessionPool.pBase + MAX_SEESION) {
		my_free(s);
	}
	else {
		// 将不用的session添加到空闲链表中
		s->next = SessionPool.free_list_base;
		SessionPool.free_list_base = s;
	}
}
// ================================END========================================

void SessionPoolInit()
{
    int i = 0;
	memset(&SessionPool, 0, sizeof(SessionPool));

	// 分配空间并初始化为0
	SessionPool.pBase = my_malloc(MAX_SEESION * sizeof(Session_t));
	memset(SessionPool.pBase, 0, MAX_SEESION * sizeof(Session_t));

	// 串成链表
    for (i = 0; i < MAX_SEESION; i++) { //
		SessionPool.pBase[i].next = SessionPool.free_list_base;
		SessionPool.free_list_base = &SessionPool.pBase[i];
	}
}

void SessionPoolExit()
{
	// 服务器一般很少编写,留作接口使用
}

Session_t* SessionToPoolAdd(int c_s, char* ip, unsigned short port)
{
	Session_t* s = session_alloc();
    size_t len = strlen(ip);

	if (len >= 32) {
		len = 32 - 1;
	}
	strncpy(s->ip, ip, len);
	s->ip[len] = 0;
	s->port = port;
	s->sock = c_s;

	// 添加进在线客户端链表中
	s->next = SessionPool.online;
	SessionPool.online = s;

	return s;
}

void SessionClose(Session_t* s)
{
	s->is_removed = 1;	// session被删除
	SessionPool.has_removed_session = 1;  // 池中有需要删除的session
}

void SessionForeachOnline(int (*call_back)(Session_t* s, void* params), void* params)
{
    Session_t* walk = NULL;
	if (call_back == NULL) {
		return;
	}

    walk = SessionPool.online;
	while (walk) {
		if (call_back(walk, params)) {
			return;
		}
		walk = walk->next;
	}
}

void SessionFromPoolClear(void(*closed_socket)(int sock, void* params), void* params)
{
    Session_t** walk = NULL;
	if (SessionPool.has_removed_session == 0) {
		return;
	}

    walk = &SessionPool.online;
	while (*walk) {
		if ((*walk)->is_removed) {
			Session_t* node = (*walk);
			*walk = node->next;
			node->next = NULL;

			if (closed_socket) {
				closed_socket(node->sock, params);
			}
			printf("\r\n");
			printf("client exit %s:%d\n", node->ip, node->port);
			printf("\r\n");
			closesocket(node->sock);
			node->sock = 0;
			node->is_removed = 0;
			session_free(node);
		}
		else {
			walk = &(*walk)->next;
		}
	}
	SessionPool.has_removed_session = 0;
}

5.测试小Demo

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "session.h"

int forkSession(Session_t* s, void* params)
{
	printf("=============================================\r\n");
	printf("||online client:[%d]--[%s]--[%d]||\r\n", s->sock, s->ip, s->port);
	printf("=============================================\r\n");
	return 0;
}
int main()
{
    Session_t* s1 = NULL;
    Session_t* s2 = NULL;
    Session_t* s3 = NULL;
    Session_t* s4 = NULL;
	// 测试
	// 初始化内存池
	SessionPoolInit();
	// 测试增加客户端
    s1 = SessionToPoolAdd(1000, "127.0.0.1", 6060);
    s2 = SessionToPoolAdd(2000, "127.0.0.1", 7070);
    s3 = SessionToPoolAdd(3000, "127.0.0.1", 8080);
    s4 = SessionToPoolAdd(4000, "127.0.0.1", 9090);

	// 测试循环在线客户端
	printf("$$$$$$$$$$$$$$$查询在线客户端$$$$$$$$$$$$$$$\r\n");
	SessionForeachOnline(forkSession, NULL);
	printf("$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$END$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$\r\n");
	// 删除客户端
	SessionClose(s3);
	SessionFromPoolClear(NULL, NULL);

	//
	printf("@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@\r\n");
	// 再测试循环有哪些在线客户端
	SessionForeachOnline(forkSession, NULL);

	printf("hello...jadeshu\n");
	system("pause");
	return 0;
}

测试Demo结果：

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