在线五子棋项目

一、立项背景和目标
当前线上休闲对战类游戏多依赖高成本框架开发，轻量级五子棋对战平台的需求尚未充分满足。本项目旨在基于 Linux 环境，以 C++11 为核心技术栈，搭建一款低耦合、高实时性的在线五子棋系统，实现用户管理、天梯匹配、实时对战等功能，同时兼顾性能与交互体验，为开发者提供轻量级游戏服务的参考范式。
二、软件功能、核心功能模块的介绍
用户管理模块：支持用户注册、登录、信息查询与天梯分数管理，通过 MySQL 存储用户数据，MD5 加密保障密码安全，胜利 + 30 分、失败 - 30 分的规则同步更新战绩。
在线连接管理模块：以unordered_map维护游戏大厅、房间的用户 WebSocket 连接，保证同一用户仅存在于一个场景，支持连接的增删查改与并发安全。
游戏房间模块：维护 15×15 棋盘数据，实现五子连珠检测（横向、纵向、双对角线），处理下棋、聊天、玩家掉线等逻辑，敏感词过滤与胜负判定自动触发天梯更新。
匹配模块：按天梯分数分档（普通 < 2000 分、高手 2000-3000 分、大神≥3000 分）设计匹配队列，生产消费者模型实现异步匹配，人数达标后自动创建房间。
会话管理模块：基于 WebSocket 定时器实现 Session 生命周期管控，未登录状态 30 秒超时，进入游戏场景后设为永久有效，通过 Cookie 传递 SessionID 维持登录状态。
三、业务流程、功能路径描述
用户注册 / 登录：前端通过 AJAX 提交账号密码，后端校验后完成注册 / 登录，返回 SessionID 并写入 Cookie，跳转至游戏大厅。
匹配对战：用户在大厅点击 “开始匹配”，请求通过 WebSocket 发送至后端匹配队列；队列人数达标后，校验玩家在线状态，创建房间并推送匹配成功消息，前端跳转至游戏房间。
实时对战：玩家在房间点击棋盘提交下棋请求，后端校验位置合法性后更新棋盘，检测五子连珠判定胜负，同步推送结果至双方客户端；聊天消息经敏感词过滤后广播至房间。
场景切换：玩家退出房间后，后端移除其房间连接，恢复 Session 超时机制；退出大厅则断开 WebSocket 连接，Session 在 30 秒后自动销毁。

一、整体架构和设计思路及技术栈
本项目采用前后端分层 + 模块化解耦架构，以 Linux 为运行环境，C++11 为核心技术栈实现后端全流程，前端通过 HTML/CSS/JS+jQuery 完成交互：
基础工具层：封装 file_util（文件读取）、json_util（JsonCpp 序列化）、mysql_util（MySQL 5.7 交互）、log.h（日志输出）等通用工具，支撑业务模块的基础能力；
业务模块层：覆盖用户管理（MySQL API）、在线连接管理（unordered_map + 互斥锁）、游戏房间（棋盘维护 + 胜负判定）、匹配模块（分数分档队列 + 生产消费者模型）、会话管理（WebSocket 定时器）；
服务端层：基于 WebSocketpp 实现长连接通信，结合 Boost 库保障网络稳定性，同时处理 HTTP 短连接（注册 / 登录）与 WebSocket 长连接（对战 / 聊天）请求。
二、我的负责模块和结果
我独立负责整个项目的全流程开发，完成从需求分析到功能落地的所有环节：
全模块开发：实现用户管理、在线连接、游戏房间、匹配、会话、服务端等所有核心模块，覆盖注册、登录、匹配、对战、聊天等完整业务链路；
性能与效果：系统支持单实例同时承载 100 + 在线用户，匹配响应时间≤200ms，五子连珠判定准确率 100%，用户操作（下棋 / 聊天）的消息延迟控制在 50ms 以内。
三、遇到的难点、坑和解决方案
难点 1：多线程并发数据冲突
坑：用户连接、房间状态等数据在多线程操作时出现重复、丢失问题；
解决方案：为所有共享数据操作添加互斥锁，结合条件变量实现生产消费者模型（匹配模块），保证并发安全，数据错误率降至 0。
难点 2：WebSocket 长连接状态异常
坑：用户掉线后连接未及时销毁，导致房间状态不一致；
解决方案：在连接关闭回调中添加房间用户移除、Session 超时恢复逻辑，实现连接状态与业务状态的联动更新，异常连接处理率 100%。
难点 3：五子连珠检测逻辑不完整
坑：初始仅检测单方向棋子，漏判斜向连珠场景；
解决方案：优化判定算法，同时检测当前位置的正 / 反方向（横向、纵向、双对角线），覆盖所有连珠可能，判定准确率提升至 100%。