Bridge transpor

Posted 2020-12-14 nbsun

前言：

之前在学校时老师经常发一些文件让我们下课学习，我们宿舍经常派一个代表下载了回来共享给其他人，为了方便宿舍间文件的共享，就有了Bridge transpor该项目的研究。

项目简介：

该项目是为了实现任意两台主机之间的文件下载，确保从一个指定的主机上下载指定的文件，也可以将自己的文件提供给别人下载。主要分为客户端和服务端两大模块。

客户端：

1、查看网络中的共享主机（向网络中广播配对请求）

2、选择一个主机获取文件列表（向指定主机发送获取列表请求）

3、下载指定文件（向指定主机发送下载指定文件请求）

服务端：对客户端的请求作出正确的响应并提供服即可。

详细设计：

客户端：

1.查看网络中的共享主机；

（1）获取网卡信息（主机ip+mask），进而得到局域网中的所有ip地址列表 ；

（2）对在线主机创建线程进行配对；

（3）等待所有线程主机配对完成，判断配对结果，并将配对成功的主机ip打印出来供用户选择；

协议选择：

udp协议自带局域网广播功能，但有可能丢包，为了加深对tcp协议的学习，同时也为了文件传输的安全问题，采用tcp协议进行通信。

http协议比较常用并有一定的自定制功能，为了加深学习，选择http进行网络通信

2.获取文件列表接口；

（1）向服务端发送一个文件列表获取请求

（2）得到响应之后，解析正文(文件名称)

（3）打印服务端响应的文件名称列表供用户选择

3.下载指定主机上的指定文件供下载

（1）向服务端发送文件下载请求

（2）得到相应结果，响应结果中的body正文就是文件数据

（3）创建文件，将文件数据写入文件中，关闭文件

下载文件过程中如果文件过大则采用分块传输。

服务端：

1.接收到主机配对请求，则作出200响应；

2.接收到文件列表请求

（1）检测获取指定共享目录下的文件信息；

（2）将所有的文件名组织成为http响应正文；

3.接收到指定文件下载请求

（1）通过文件名检测文件是否存在；

（2）检测文件是否是一个普通文件

（3）打开文件读取文件数据作为http响应正文响应给客户端；

代码模块设计：

获取网卡信息模块：

class AdapterUtil
{
public:
	static bool GetAllAdapter(std::vector<Adapter>*list)//获取网卡信息，返回信息数组
                PIP_ADAPTER_INFO p_adapters = new IP_ADAPTER_INFO();
		uint64_t all_adapter_size = sizeof(IP_ADAPTER_INFO);
		//GetAdaptersInfo()是win下获取网卡信息的接口---网卡信息有可能有多个，因此传入一个指针
		//因为空间不足，因此有一个输出型参数，用于向用户返回所有的网卡信息空间大小。
		int ret = GetAdaptersInfo(p_adapters, (PULONG)&all_adapter_size);
		if (ret == ERROR_BUFFER_OVERFLOW)//这个错误表示缓冲区空间不足
		{
			//重新给指针申请空间
			delete p_adapters;
			p_adapters = (PIP_ADAPTER_INFO)new BYTE[all_adapter_size];
			GetAdaptersInfo(p_adapters, (PULONG)&all_adapter_size);//重新获取网卡信息
		}
		while (p_adapters)
		{
			Adapter adapter;
			inet_pton(AF_INET, p_adapters->IpAddressList.IpAddress.String,&adapter._ip_addr);//将一个点分十进制的ip地址转换为网络字节序的ip地址
			inet_pton(AF_INET,p_adapters->IpAddressList.IpMask.String,&adapter._mask_addr);
			if (adapter._ip_addr == 0)
			{
				p_adapters = p_adapters->Next;
				continue;
			}
			list->push_back(adapter);
			p_adapters = p_adapters->Next;
		}
		delete p_adapters;
		return true;
	}
};

 

客户端模块：

class Client
{
public:
	bool Start()
	{
		//客户端程序需要循环运行，因为下载文件不是只下载一次
		//循环运行每次下载一个文件之后都会重新进行主机配对（不合理）
		while (1)
		{
			GetOnlineHost();
		}
		return true;
	}
	//主机配对的线程入口函数
	void HostPair(Host *host)
	//获取在线主机
	bool GetOnlineHost()
	//获取文件列表
	bool GetShareList(const std::string &host_ip)
	//下载文件，若文件比较大，一次性下载较危险
	bool RangeDownload(const std::string &host_ip, const std::string &filename)
private:
	std::vector<Host> _online_host;
};

 

服务端模块：

class Server
{
public:
    bool Start()
    {
        //std::cout << "服务端已经接收到配对请求
";
        //添加针对客户端请求的处理方式对应关系
        _srv.Get("/hostpair", HostPair);
        _srv.Get("/list", ShareList);
        //.表示除
或
以外的任意字符  *表示匹配前面字符任意次
        _srv.Get("/download/.*", DownLoad);//正则表达式，将特殊字符以指定格式，表示具有关键特征的数据
        _srv.listen("0.0.0.0", P2P_PORT);
        return true;
    }
private:
       //对客户端进行的配对请求做出200响应；
       static void HostPair(const httplib::Request &req, httplib::Response &rsp)
       //对客户端的 文件列表请求做出正确响应
       static void ShareList(const httplib::Request &req, httplib::Response &rsp)
       //对客户端的文件下载做出正确响应
       static void DownLoad(const httplib::Request &req, httplib::Response &rsp)
private:
    httplib::Server _srv;
};

项目的技术点：

多线程/boost库中的一些目录操作/网络传输/http协议/tcp协议/c++ STL

项目的扩展点：

1.跨网络间的文件传输

2.断点续传

点击查看源码：https://github.com/MissLiDailyStruggle/C_plus_plus/tree/master/Bridge%20transport