【负载均衡oj】(一)架构和公共模块

一.目的

实现类似牛客网的在线做题，带有判题功能，总体分为三个模块，一个通用头文件模块，一个后端服务模块，用于编译客户的代码并测验数据。还有一个oj客户端，采用mvc架构，负责前后端交互，可以调用后端的编译功能并提供负载均衡选择，这样后端编译模块可以采用集群化部署，通过负载均衡选择负载最低的后端进行业务逻辑。

编译服务在细化分为，编译服务，运行服务，后端对上层提供的接口，后端编译的网络服务

二.公共模块编写

PathUtil：形成产生的临时文件名称

编译时产生的共有三个文件名，**.cpp,**.exe,**.stderr,分别是源文件，可执行文件，标准错误。（编译条件下）我们默认把所有的临时文件都放在temp目录下。

static const std::string temp_path = "./temp/";

    class PathUtil
    {
        // 编译时需要有文件产生，不同文件存放在不同的绝对路径
        // 构建源文件路径+后缀的完整文件名
        // 1234 -> ./temp/1234.cpp
    public:
        static std::string AddSuffix(const std::string &file_name, const std::string &suffix)
        {
            std::string path_name = temp_path;
            path_name += file_name;
            path_name += suffix;
            return path_name;
        }
        // 编译时所需路径
        // 生成可运行文件路径
        static std::string Src(const std::string &file_name)
        {
            return AddSuffix(file_name, ".cpp");
        }

        // 生成可执行文件路径
        static std::string Exe(const std::string &file_name)
        {
            return AddSuffix(file_name, ".exe");
        }

        // 生成错误日志
        static std::string CompilerError(const std::string &file_name)
        {
            return AddSuffix(file_name, ".compile_error");
        }

        // 运行时所需路径
        // 输入
        static std::string Stdin(const std::string &file_name)
        {
            return AddSuffix(file_name, ".stdin");
        }

        // 输出
        static std::string Stdout(const std::string &file_name)
        {
            return AddSuffix(file_name, ".stdout");
        }

        // 错误
        static std::string Stderr(const std::string &file_name)
        {
            return AddSuffix(file_name, ".stderr");
        }
    };

运行状态下需要的文件名对应是，输入，输出，和错误（3个），注意编译时报错和运行时报错文件的区分

判断文件是否存在

stat用于获取文件属性，输出型参数可以获取到文件时间，indoe等参数，返回值为0意味着获取成功，返回值-1获取失败。

 static bool IsFileExists(const std::string path_name)
        {
            // 通过stat判断状态文件是否存在
            struct stat st;
            if (stat(path_name.c_str(), &st) == 0)
            {
                // 文件存在
                return true;
            }
            return false;
        }

UniqFileName：生成唯一文件名

通过毫秒级时间戳和原子性递增实现

获取毫秒级时间：

// 获取时间戳毫秒秒级别
        static std::string GetTimeMs()
        {
            struct timeval _time;
            gettimeofday(&_time, nullptr);

            return std::to_string(_time.tv_sec * 1000 + _time.tv_usec / 1000); // 秒+微秒转换为毫秒
        }

生成文件名：

 static std::string UniqFileName() // 获取唯一的对象名
        {
            static std::atomic_uint id(0); // 唯一标识符
            id++;
            std::string uniq_id = to_string(id);
            std::string ms = TimeUtil::GetTimeMs();
            return ms + "_" + uniq_id; // 时间戳加原子性标识符保证唯一性
        }

根据文件名写入或者读取：

// 将代码写到指定文件
        static bool WriteFile(const std::string &filename, const std::string code)
        {
            std::ofstream out(filename); // 打开文件流(写操作)或者用fstream+open的选项
            if (!out.is_open())          // 判断打开是否正常
            {
                return false;
            }
            out.write(code.c_str(), code.size());
            out.close();
            return true;
        }

        // 将代买从指定文件上读出来,并根据选项判断知否保留格式
        static bool ReadFile(const std::string &filename, std::string *content, bool keep)
        {
            (*content).clear();
            std::ifstream in(filename); // 打开文件流(读操作)
            if (!in.is_open())          // 判断打开是否正常
            {
                return false;
            }
            std::string line;
            // getline:不保存行分割符,有些时候需要保留\n,
            // getline内部重载了强制类型转化，返回值可以当作bool类型使用
            while (std::getline(in, line))
            {
                *content += line; // 手动控制换行符
                *content += (keep ? "\n" : "");
            }
            in.close();
            return true;
        }

字符串分割：

class StringUtil
    {
    public: // 分割字符串，输出型参数
        static void SplitString(const std::string &str, std::vector<std::string> *target, const std::string &sep)
        {
                                    //分隔符                是否压缩分隔符
            boost::split(*target,str,boost::is_any_of(sep),boost::algorithm::token_compress_on);
        }
    };