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设计目标

• 即时通讯体验：实现类似微信的桌面即时通讯客户端与配套服务端，支持账号注册、登录、添加好友、单聊及离线消息等基础 IM 功能。
• 良好用户体验：基于 Qt 自绘 UI，提供无边框窗口、阴影、圆角、拖拽移动窗口、平滑滚动条、点击动画、侧边栏按钮反馈等，使桌面端界面更现代、美观。
• 稳定可靠的连接：客户端通过 QTcpSocket 与服务器通信，支持自动重连、心跳检测、错误信息提示、断线恢复等，保证在普通网络条件下的稳定性。
• 可维护的数据管理：服务端以 JSON 文件持久化用户数据（账号、密码、联系人、聊天记录、好友申请、离线消息等），简化部署的同时便于调试和扩展。
• 可扩展的架构：客户端和服务端都采用模块化设计（网络层 / UI 层、ServerManager / ClientManager / MessageHandler / HeartbeatMonitor 等），为后续扩展群聊、文件/图片消息、更多资料字段等功能预留空间。

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功能描述

客户端（wechat）

• 账号注册

  • 通过 registerwindow 完成账号注册，校验账号、密码长度与两次输入一致性，强制勾选隐私政策。
  • 注册成功后，将昵称等基本资料写入本地 userdata/profile/<username>.json，并通过信号告知登录界面自动回填账号密码。

• 登录与会话管理

  • LoginWindow 负责登录界面展示与交互，校验用户名/密码、用户协议勾选状态。
  • 在需要时自动连接到服务端（默认 localhost:8888），显示连接状态和错误信息。
  • 登录流程中带有“至少等待一定时间”的加载逻辑，避免瞬间闪过造成体验生硬。
  • 登录成功后通过信号通知 main.cpp，隐藏登录窗口并打开 chatwindow。

• 网络通信与会话恢复

  • NetworkManager 负责所有与服务端的 TCP 通信与 JSON 协议封装。
  • 支持：
    • 连接 / 断开服务器、错误处理。
    • 登录 / 注册请求与结果反馈。
    • 获取联系人列表、添加/删除联系人。
    • 好友申请的发送、接受/拒绝、列表获取。
    • 单聊消息发送、聊天记录获取。
    • 离线消息接收。
    • 资料更新广播（昵称等）。
  • 实现自动重连机制（指数退避、最大重连次数），在网络中断后尽量恢复连接并自动重新登录。
  • 所有消息以一行一条 JSON 的形式通过 \n 分隔，便于流式处理。

• 主聊天界面与联系人管理

  • chatwindow 为主工作界面，包含：
    • 左侧联系人列表（自定义 contactwidget，呈现头像、昵称、最后一条消息、时间与未读数）。
    • 右侧消息列表（发送气泡 sendwidget、接收气泡 recvwidget）。
    • 底部输入框与发送按钮，支持 Enter 发送、Shift+Enter 换行。
    • 侧边工具栏（头像按钮、聊天/通讯录/设置等图标按钮），带有点击动画与高亮状态。
  • 支持：
    • 添加好友（通过 AddContactDialog 发送好友申请）。
    • 接收好友申请与红点提醒（FriendRequestDialog + badge）。
    • 查看联系人资料、删除联系人、删除本地聊天记录。
    • 本地头像管理与圆角裁剪显示（侧边栏头像、联系人头像、消息气泡头像）。
    • 根据本地 profile 与服务器昵称组合确定显示名。
  • 对滚动条、布局进行了大量细节优化（按像素滚动、自动隐藏滚动条、最大化/还原后强制刷新布局）以保证消息列表在各种尺寸下表现正常。

• UI/交互优化

  • 所有主要窗口（MainWindow、LoginWindow、registerwindow、chatwindow）均采用无边框 + 透明背景 + 自定义拖拽逻辑。
  • 使用 QPropertyAnimation 为 contactwidget 点击提供缩放动画，强化交互反馈。
  • 通过事件过滤器、拖拽事件（拖入图片/文件时给出提示）等提升易用性。

服务端（wechat_server）

• 服务启动/停止与状态监控

  • MainWindow 提供服务端 GUI：
    • 设置监听端口、启动/停止服务器。
    • 显示在线客户端列表与在线人数。
    • 实时显示日志（颜色区分 INFO/WARNING/ERROR），支持清空。
    • 广播消息发送（服务端向所有在线客户端发送系统消息）。
    • 通过自定义无边框窗口实现拖拽、最小化/最大化/关闭等逻辑。

• 连接与会话管理

  • ServerManager：
    • 内部持有 QTcpServer，统一管理监听端口和新连接。
    • 管理 ClientManager、MessageHandler、HeartbeatMonitor 三大核心模块。
    • 处理新客户端连接/断开、维护 socket 缓冲区，并将带换行的 JSON 消息分包交给 MessageHandler。
    • 负责启动/停止心跳检测及资源清理。

• 客户端与用户数据管理

  • ClientManager：
    • 管理在线客户端（ClientInfo）：用户名、socket、IP、端口、登录时间、最后心跳时间、在线状态。
    • 管理持久化的用户数据（UserData）：用户名、密码、昵称、注册时间、联系人列表、聊天记录、好友申请、离线消息、每个联系人的最后一条消息等。
    • 用户数据以 JSON 文件形式存储于 userdata/<username>.json。
    • 功能包括：
      • 用户注册 / 登录验证。
      • 联系人增删与双向同步。
      • 聊天记录保存与裁剪（限制最大条数）。
      • 离线消息队列管理与清空。
      • 好友申请增删查、状态流转（pending/accepted/rejected）。
      • 资料更新（昵称）与统计信息（聊天记录数量、未处理好友申请数量等）。
      • 管理员操作：删除用户、清空聊天记录、修改密码等。

• 消息分发与业务协议

  • MessageHandler 负责解析并处理所有来自客户端的 JSON 消息：
    • 登录 login：校验账号、密码；调用 ClientManager::addClient 维护在线表；返回联系人列表，并推送用户的离线消息；广播 userOnline 事件。
    • 注册 register：创建用户数据文件；校验用户名重复与昵称非空等。
    • 单聊消息 message：
      • 保存发送方的聊天记录。
      • 接收方在线：即时推送 + 保存接收方聊天记录。
      • 接收方离线：写入离线消息 + 保存接收方聊天记录。
    • 心跳 heartbeat：更新最后心跳时间并回复心跳确认。
    • 获取联系人 getContacts：将联系人用户名、昵称、在线状态及最后一条消息封装为数组返回。
    • 获取聊天记录 getChatHistory：返回指定会话的全部历史消息。
    • 添加/删除联系人 addContact / removeContact：更新双方联系人列表，同时在删除时向对方推送 contactRemoved 通知。
    • 好友申请相关：friendRequest、acceptFriendRequest、rejectFriendRequest、getFriendRequests，涵盖申请记录、互加好友、自动发送系统消息 “我通过了你的朋友验证请求，现在我们可以开始聊天了”、离线/在线通知等。
    • 更新资料 updateProfile：更新服务器端昵称并将 profileUpdated 广播给所有在线客户端。
    • 测试/帮助消息：处理简单 test/ping/测试 文本命令及错误 JSON 时的帮助提示。

• 心跳与超时管理

  • HeartbeatMonitor（通过 ServerManager 持有）周期性检查每个客户端的最后心跳时间。
  • 当客户端超过设定超时时间未发送心跳时，触发超时信号并断开该连接，确保长时间无响应连接被清理。

• 日志与用户管理 UI

  • Logger：单例日志模块，统一记录 Info/Warning/Error 日志，并向主界面发送信号以在文本框中展示。
  • UserManagerDialog：
    • 可视化展示所有注册用户。
    • 显示昵称、注册时间、在线状态、联系人数量、聊天记录数量等信息。
    • 支持管理员删除用户、清空用户聊天记录、修改用户密码。

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设计方案

通信与协议设计

• 传输层：基于 QTcpSocket/QTcpServer 的长期 TCP 连接，适合实时消息推送。
• 应用层协议：
  • 消息体为 UTF-8 编码 JSON 文本，每条消息一行，以 \n 为分隔符。
  • 统一以 type 字段区分消息类型，部分消息还包含 success、message、data 等字段。
  • 这种设计利于调试（可直接查看原始 JSON）和扩展（新增 type 即可）。

客户端整体设计

• 单一 NetworkManager 实例共享：在 main.cpp 中创建 NetworkManager，并传入登录窗、注册窗、聊天窗构造函数，使所有 UI 层统一复用同一网络连接与状态。
• UI 与业务解耦：
  • UI 层（多个 QWidget+QDialog）只关心信号/槽接口，如 loginSuccess、contactsUpdated、chatMessageReceived 等。
  • 具体网络细节（重连、解析 JSON 等）完全封装在 NetworkManager 中。
• 本地缓存与远端数据混合使用：
  • 本地 userdata/profile 储存昵称、省份、头像等与服务器端 JSON 用户数据互为补充。
  • chatwindow 在绘制联系人列表时，优先使用本地 profile 的昵称，其次服务器返回的昵称，最后使用账号名。

服务端整体设计

• 核心三层模块：
  • ServerManager：对外提供“启动/停止服务器”的统一接口，同时持有其他核心组件。
  • ClientManager：负责“谁在线”和“用户是什么样”的问题；既维护在线客户端，又管理落盘用户数据。
  • MessageHandler：负责“收到消息要做什么”的问题；将所有业务逻辑放在一个集中位置，易于维护协议演进。
• 数据持久化方案：
  • 每个用户一个 JSON 文件，字段包含账号、密码、昵称、注册时间、联系人列表、聊天记录、好友申请、离线消息、与各联系人的最后一条消息。
  • 通过批量加载 + QApplication::processEvents 防止一次性读取过多文件卡顿 UI。
• 管理员界面：
  • 借助 UserManagerDialog 提供最基础的运维功能，简化调试与测试。

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系统框架

客户端模块划分

• 入口与窗口切换

  • main.cpp：创建 QApplication、NetworkManager、LoginWindow、registerwindow、chatwindow，并通过 3D 翻转动画实现登录/注册切换。

• 网络层

  • NetworkManager：
    • 维护 QTcpSocket 与断线重连定时器。
    • 暴露高层接口：login / registerUser / fetchContacts / sendChatMessage / requestFriend / updateProfile 等。
    • 通过 handleMessage 将 JSON 消息映射到 Qt 信号，供 UI 层订阅。

• 登录注册层

  • LoginWindow：
    • 负责登录表单、错误提示、与服务器连接状态显示。
    • 触发 openRegisterRequested、loginSuccess 等信号。
  • registerwindow：
    • 实现注册表单校验、注册逻辑、注册成功后本地 profile 写入、返回登录界面等。

• 聊天与联系人管理

  • chatwindow：
    • 管理联系人内存结构（ChatContact + QMap/QHash），以及对应的 contactwidget 实例映射。
    • 负责聊天消息列表、输入框交互、联系人右键菜单（查看资料 / 删除联系人 / 删除聊天记录）。
    • 管理好友申请红点、侧边栏按钮动画、窗口状态切换下的布局刷新的细节。
  • contactwidget / sendwidget / recvwidget：
    • 以自定义控件形式封装单个联系人条目和单条消息气泡，统一控制样式与动画。

• 资料与对话框

  • ProfileDialog：编辑个人资料（昵称、省份、头像），并与 NetworkManager 协作，将修改同步到服务器和联系人列表。
  • FriendRequestDialog：展示待处理好友申请列表，触发“接受/拒绝”操作。
  • AddContactDialog：输入好友账号，触发 requestFriend。

服务端模块划分

• 入口与主界面

  • main.cpp：创建 QApplication，显示服务端 MainWindow。
  • MainWindow：负责服务控制 UI、日志显示、在线客户端列表、广播消息、用户管理入口等。

• 连接与业务逻辑核心

  • ServerManager：
    • 管理 QTcpServer 与新连接。
    • 持有 ClientManager、MessageHandler、HeartbeatMonitor。
    • 内部维护每个 socket 的读缓冲区，负责基于行的消息拆包。
  • ClientManager：
    • 维护在线客户端映射（username -> ClientInfo），以及所有用户持久化数据（username -> UserData）。
    • 提供一系列用于 MessageHandler 的业务方法（注册、登录验证、联系人管理、聊天记录和离线消息管理、好友申请状态管理等）。
  • MessageHandler：
    • 将所有 JSON 消息按 type 分派到对应处理函数。
    • 在内部调用 ClientManager 的接口、通过 sendMessage 给客户端回复或广播。
  • HeartbeatMonitor：
    • 周期性检查 ClientInfo::lastHeartbeat，对超时客户端断连。

• 日志与管理员工具

  • Logger：集中记录运行时事件，并通过信号连接到 MainWindow 的日志文本框。
  • UserManagerDialog：管理员级别操作界面，操作 ClientManager 中的数据。

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实现过程概要

1. 基础通信与简单 UI

   • 首先搭建 Qt 客户端和服务端工程，完成 TCP 连接测试（如 test/ping 命令）。
   • 实现最小可用的登录/注册流程与基础聊天功能。

2. 联系人与聊天记录管理

   • 在服务端引入 ClientManager，将用户数据以 JSON 文件落盘。
   • 按用户名维度维护联系人列表与聊天记录，客户端则实现联系人列表 UI 与聊天窗口。

3. 完善协议与用户体验

   • 扩展 JSON 协议：添加 getContacts、getChatHistory、addContact、removeContact 等类型。
   • 在客户端实现 NetworkManager::handleMessage 中对各类消息的解析与 UI 信号派发。
   • 调整 UI：无边框窗口、拖拽、圆角、阴影、按钮样式等。

4. 好友申请与资料系统

   • 设计并实现好友申请流程（发送、接受、拒绝、查询），在服务端记录 friendRequests。
   • 客户端增加好友申请对话框、红点提醒，服务端通过广播/推送消息同步状态。
   • 引入 ProfileDialog 与本地 profile/头像文件，增强个人与联系人显示效果。

5. 稳定性与运维能力提升

   • 客户端增加断线自动重连与登录状态恢复逻辑；服务端增加 HeartbeatMonitor。
   • 引入统一 Logger 以及颜色区分日志级别，便于问题排查。
   • 增加 UserManagerDialog，以 GUI 形式管理用户与聊天记录，辅助测试与维护。

心得体会与改进思考

• 1）Qt 在桌面 IM 客户端中的优势

  • 借助 Qt 丰富的 UI 控件与信号/槽机制，可以较容易构建出跨平台的 IM 客户端界面。
  • 通过自绘与样式表，能做出比较接近原生微信的窗口风格（无边框、圆角、阴影、侧边栏图标等），提升用户观感。

• 2）前后端协议清晰是演进的关键

  • 使用 JSON + type 字段的协议设计，结构清晰、易于调试，后续功能扩展（比如群聊、文件消息、@提醒）只需增加新的 type 与字段。
  • 客户端 NetworkManager 与服务端 MessageHandler 分别承担“协议封装/解析”，使 UI 与数据层关系自然清晰。

• 3）长连接与可靠性的实践

  • 在客户端加入自动重连、心跳响应、错误文案提示，使得在不稳定网络下体验更平滑。
  • 服务端通过 HeartbeatMonitor 清理超时连接，并在 ServerManager 中谨慎处理 socket 状态、缓冲区与异常情况，有利于线上稳定性。

• 4）文件型持久化的利与弊

  • 单用户单 JSON 文件的方式非常适合教学与个人项目：部署简单、可直接查看和编辑用户数据。
  • 当用户量或消息量增大时，JSON 读写与锁粒度需要进一步优化，甚至迁移到数据库（如 SQLite/MySQL）更合理。

• 5）用户体验细节的重要性

  • 在登录/注册中加入“最少等待时间”、友好错误提示、勾选协议校验，使流程看起来更专业。
  • 对滚动条按像素滚动、自动隐藏、窗口大小变化时强制刷新布局等细节处理，让界面在多种分辨率下更自然。
  • 点击动画、按钮 hover/pressed 状态等微交互，对整体观感提升很大。

• 6）后续可改进与扩展方向

  • 安全性：目前密码以明文存储在 JSON 中，后续应改为哈希（如 PBKDF2/bcrypt）并考虑 TLS 加密传输。
  • 消息类型扩展：图片/文件消息目前已有拖拽与剪贴板检测的基础，可以在协议层增加对应字段并在服务端做文件转发或 URL 分发。
  • 多终端同步：当前离线消息与资料更新已具备基本能力，可进一步扩展为多终端同时在线的状态同步策略。
  • 性能与架构升级：在用户规模增大时，引入数据库、分层服务（认证/消息/推送）甚至拆分为微服务，都有清晰的演进路径。

UI界面展示

登录界面

注册界面

聊天界面

服务端界面

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一些细节控件的问题解决：

实现只在滚动时出现滚动条：
QSS 只能控制长什么样，不能“何时显示/隐藏”。
“滚动时显示，停一会儿自动隐藏”需要用代码配合：监听滚动条变化 → 显示滚动条 → 用 QTimer 延时再隐藏。
下面给你一个针对 contactList_2 的完整实现步骤。

1. 头文件中新增成员和槽函数
   在 chatwindow.h 里：

#include <QTimer>#include <QScrollBar>

在 class chatwindow 里（public: / private: 区域补充）：

private:    Ui::chatwindow *ui;    QTimer *m_scrollbarTimer;   // 控制滚动条自动隐藏的定时器private slots:    void onMessageListScrolled(int value);  // 滚动时触发    void hideMessageScrollbar();            // 超时隐藏滚动条

2. 构造函数里初始化、连接信号
   在 chatwindow 构造函数中（ui->setupUi(this); 之后）加：
   // 1. 初始化定时器（比如 800ms 不再滚动就隐藏）

m_scrollbarTimer = new QTimer(this);m_scrollbarTimer->setInterval(800);m_scrollbarTimer->setSingleShot(true);// 2. 初始时先隐藏滚动条ui->contactList_2->verticalScrollBar()->hide();// 3. 监听滚动条的 valueChanged 信号（无论滚轮、拖动、代码滚动都会触发）connect(ui->contactList_2->verticalScrollBar(), &QScrollBar::valueChanged,        this, &chatwindow::onMessageListScrolled);// 4. 定时器超时后隐藏滚动条connect(m_scrollbarTimer, &QTimer::timeout,        this, &chatwindow::hideMessageScrollbar);

3. 槽函数实现
   在 chatwindow.cpp 里实现这两个槽：

// 滚动发生时：显示滚动条，并重置计时器void chatwindow::onMessageListScrolled(int){    QScrollBar *sb = ui->contactList_2->verticalScrollBar();    if (!sb->isVisible()) {        sb->show();          // 滚动时让滑块出现    }    // 只要还在滚动，就不断重置计时器    m_scrollbarTimer->start();}// 一段时间没有滚动：隐藏滚动条void chatwindow::hideMessageScrollbar(){    ui->contactList_2->verticalScrollBar()->hide();}

解决窗口条目宽度每一行的 QListWidgetItem 宽度等于 contactList 的视口宽度

contactwidget *contwidget = new contactwidget;// 当前 contactList 可用的内容宽度（不含滚动条）
int rowWidth = ui->contactList->viewport()->width();// 把条目宽度设成“等于视口宽度”，高度用 contactwidget 自己的 height
tmpItem->setSizeHint(QSize(rowWidth, contwidget->sizeHint().height()));ui->contactList->setItemWidget(tmpItem, contwidget);