README.md · leo/Engine

# Engine
C++服务器编程底层库

## 特点
1. Windows，Linux双平台（Windows下为静态库，主要方便开发者调试；Linux下为动态库，用于生产环境部署）
2. 基本包含集成服务器常用模块（数学、文件系统、配置、日志、网络、脚本、时间、多线程等）
3. 二次开发无平台配置，无其他依赖
4. 基于C++11开发

## 使用

项目使用[xmake](https://xmake.io/#/)管理，使用方法详见xmake手册

> 注：Linux下建议使用GCC的`-Wl,-rpath,.`连接选项指定运行期动态连接库的优先查找目录，以方便分发部署

## 集成第三方说明
1. Zip使用[miniz](https://github.com/richgel999/miniz/releases/download/2.1.0/miniz-2.1.0.zip) v2.1.0.
2. [Lua](http://www.lua.org/ftp/lua-5.3.5.tar.gz) v5.3.5.
3. 集成[Jsoncpp](https://github.com/open-source-parsers/jsoncpp) v1.8.4.
4. [hiredis](https://github.com/wasppdotorg/hiredis-for-windows) v0.13.3.

## 模块

### 程序模型

```cpp
#include	<app.h>

class GameApp : public Application {
public:
	GameApp() {}

virtual bool OnInit(const Commandline & cmd) override {
		if (cmd.Has("--debug")) {
			Logger::Instance().Initialize("game", "logs", Logger::Debug);
		} else {
			Logger::Instance().Initialize("game", "logs", Logger::Info);
		}

/// 锁帧
		LockFPS(20);

/// 填写其他初始化逻辑，当返回false时程序直接退出
		return true;
	}

virtual void OnBreath() override {
		/// 这里填写需要每帧更新的逻辑
	}
};

RUN_APP(GameApp)
```

### 网络模型

头文件`socket.h`，一个简单的客户端实现：

```cpp
class Client : public IOListener {
public:
	Client() : _socket(new Socket()) {
	}

~Client() {
		Close();
		delete _socket;
	}

bool Connect(const std::string & ip, int port) {
		bool succ = _socket->Connect(ip, port);
		if (succ) BindIO(_socket->ctx, IO_READ); //! 我们只需要网络有数据来时通知
		return succ;
	}

/// 实现数据可读时消息处理
	virtual void OnReadable() override {
		char buf[1024] = {0};

int readed = 0;
		int recv = 0;

while (true) {
			recv = _socket->Recv(buf, 1024);
			if (recv > 0) {
				//! TODO: process received data.
			} else if (recv == 0) {
				break;
			} else {
				Close(recv);
				break;
			}
		}
	}

void Close(int reason = 0) {
		UnbindIO(); //! 关闭之前请取消IO事件监听
		_socket->Close();
	}

bool Send(const char * p, size_t s) {
		return _socket->Send(p, s);
	}

private:
	Socket * _socket;
}
```

### 脚本

> 1. 设计原则：Lua只负责逻辑，对象生存管理交由C++（可以注册管理到Lua）
> 2. 涉及到Get操作，需要try...catch以捕获类型异常（C++注册到Lua的接口内Get不需要，调用函数不需要）
> 3. Property可以为地址方式，也可以为Getter(TG (void))、Setter(void (TS))方式注册
> 4. Method必须为`int (*f)(LuaState &)`
> 5. Lua不可用于多线程，只能在主线程中使用，但可以使用协程。

```cpp
#include	<script.h>

/// 注册公共变量或函数到Lua
GLua.Register("GameSetting")	//! 所有下面注册的属性或函数放在GameSetting中
	.Property("nPlayerCounter", &GPlayerCount, false)	//! 以地址方式注册属性，同时设置不可写
	.Property("nTime", &GetTime)	//! 以Getter方式注册属性，同时不注册属性的写方法（不可写）
	.Method("GetAById", &GetAById);	//! 注册全局Lua方法

/// 注册C++类到Lua
GLua.Register<A>("LuaA")
	.Property("nId", &A::id, false)
	.Property("sName", &A::GetName, &A::SetName)
	.Method("Msg", &A::SendMessage);

try {
	A * p = GLua.Get<A *>("me");	// 需要使用try，因为可能类型不匹配
} catch (...) {}

if (GLua.Is<A *>("me")) {} // 不需要try
GLua.Set<A *>("me", new A) // 不需要try
GLua.Call("GameSetting", "GetAById", false, 100); // 不需要try

int GetAById(LuaState & r) {
	int n = r.Get<int>(1);	// 不需要try
	...
}
```

LUA中扩展C++注册的类或名空间（注只能扩展方法，不可扩展属性）
```lua

-- 扩展名空间的方法
function XXX.yyy()
end

-- 扩展类静态方法
function LuaA.Test()
	print("hehe")
end

-- 扩展类成员方法，注意：这里用的是':'，因为需要使用self
function LuaA.apis:YYY()
end

```

内置的其他基本函数

| 函数 | 功能 |
| --- | --- |
| print(...) | 使用Logger重载的print接口[Logger::Level::Info] |
| print_err(...) | 使用Logger重载的print接口[Logger::Level::Error] |
| loadbits(n, start, end) -> integer | 读取一个int32中[start, end]字节表示的值 |
| setbits(n, start, end, v) -> integer | 设置一个int32中[start, end]字节表示的值 |
| json.encode(v) -> string | 将lua变量序列化成json字串 |
| json.decode(s) -> var | 将json字串反序列化成lua值 |
| scheduler.timer(delay, func[, is_loop]) -> integer(id) | 注册一个定时器 |
| scheduler.task(hour, min, sec, func) -> integer(id) | 注册一个每天hour:min:sec执行的操作 |
| scheduler.is_valid(id) -> bool | 测试一个定时器或计划是否存在 |
| scheduler.remain(id) -> double | 返回一个定时器或计划还需要多少毫秒运行 |
| scheduler.cancel(id) | 取消一个定时器或计划任务 |

### 内存池

> 1. 由于本人能力有限，经实际效率测试，目前仅保留非线程安全的对象Pool（Pool.h）
> 2. Pool加锁后可用于多线程，但经测试效率还不及系统的new，但Linux下相差不大，如果考虑到无内存碎片的优点，可以自行添加。
> 3. 如果采用Application的模型，Pool基本上是够用的。因为逻辑主要在主线程的Tick中触发

### 线程池模型

First. 编写线程内的具体工作类，继承IThreadJob.

```cpp
#include	<Threads.h>

class DemoTask : public IThreadJob {
public:
	DemoTask(...) { ... }			//! 这里为该工作参数初始化
	virtual ~DemoTask() { ... }		//! 这里为工作结束时清理操作

virtual void OnRun() { ... }	//! 工作的具体内容

private:
	...		//! 参数声明
};
```

Second. 创建线程池及工作对象容器

```cpp
int main() {
	Threads workers(4);	//! 创建含有一个4个工作线程的容器

/// 增加100个并发任务（多余的会暂时等待空闲线程）
	for (int i = 0; i < 100; ++i) {
		workers.AddJob<DemoTask>(...);	// 传入工作需要的参数，这里自动调用 new DemoTask(...);
	}

/// 等待所有的工作结束，如果不执行该操作，mgr超出生存期时会放弃未执行的任务。
	workers.Wait();
	return 0;
}
```

### Redis客户端

比较简单，请自行阅读`redis.h`,`redis.cc`

### 定时任务

1. C++接口

```cpp
/// 添加一个500毫秒后执行的定时器
GScheduler.Add(500, [](uint64_t id) {
	printf("Timer's id : %llu", id);
});

/// 添加一个每500毫秒执行一次的定时器
GScheduler.Add(500, [](uint64_t id) {
	printf("Timer's id : %llu", id);
}, true);

/// 注册每天05:00:00时执行的计划任务
GScheduler.Add(5, 0, 0, [](uint64_t id) {
	printf("Task's id : %llu", id);
});

/// 是否存在定时器或计划任务
bool valid = GScheduler.IsValid(timer_id);

/// 取得一个定时器或计划多少毫秒后执行
double left = GScheduler.GetRemainTime(timer_id);

/// 取消一个定时器或计划任务
GScheduler.Cancel(timer_id);
```

2. Lua接口

```lua
scheduler.timer(500, function(id) end);
scheduler.timer(500, function(id) end, true);
scheduler.task(5, 0, 0, function(id) end);
scheduler.is_valid(timer_id);
scheduler.remain(timer_id);
scheduler.cancel(timer_id);
```

### 日志

1. 多线程安全
2. 日志使用之前可以初始化（不是必要的，但建议初始化—）

日志生成的结构说明

```cpp
/// 初始化日志。日志名为main, 放在logs目录下，输出等级为DEBUG，每个文件最大为4M
Logger::Instance().Initialize("main", "logs", Logger::Debug, 4 * 1024 * 1024);

/// 写日志
LOG_INFO("Hello");
LOG_DEBUG("Hello %d", 2);
LOG_ERR("Error : %s", "Test");
LOG_WARN("You have a warning");
```
### HASH

头文件 `Crypto.h`

1. CRC32算法：`uint32_t CalcCRC(const char * mem, size_t size, uint32_t pre_crc = 0)`
2. BKDRHash算法：`uint32_t CalcHash(const char * mem, size_t size)`
3. MD5算法：`class MD5`
4. SHA-1算法：`class SHA1`
5. HMAC-SHA1算法：`class HMAC_SHA1`

### 工具库

1. 单例模型：Singleton (singleton.h)
2. 生存域模型：ScopeGuard (scope_gurad.h)
3. ZIP压缩/解压缩算法：Zip（zip.h）
4. 字符串操作：string_tools.h

### 配置库

1. CSV文件的读取见：CsvFile（csv.h）
2. INI文件的读取见：IniFile（ini.h）
3. JSON文件，使用jsoncpp：Json::Value, Json::Reader (json.h)
4. 命令行解析: Flags (flags.h)

### 系统相关

头文件`os.h`。包含：

* 高精度时间：  
	OS::Tick()  
	OS::Now()  
	OS::GetTimeZone()  
	OS::ParseDataTime(year, month, day, hour, min, sec)

* 文件系统：  
	OS::Exists(path)  
	OS::CreateDir(dir)  
	OS::GetCWD()  
	OS::SetCWD(path)  
	OS::GetFullPath(path)  
	OS::GetDirName(path)  
	OS::GetFileName(path)  
	OS::GetFiles(path, recursive)

* 创建GUID/uuid  
	OS::CreateID();

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