游戏服务器扫盲

抽个时间，把java语言开发游戏服务器的技术盲点补上，方便复习。

注：这里仅仅是讨论流程解决方案，具体的细节等，不做说明。

 

1.网络通信

1.1 游戏客户端与游戏服务器的通信

客户端复杂多变，好比传统页游flash，手机游戏，h5等，所用消息协议不一样，但无非是tcp，http，websocket等。

jdk传统的阻塞io模式，显然没法知足游戏高并发的需求。即便是nio（非阻塞io），对于研发人员来讲开发成本大，错误率高，对于之后游戏扩展

也是一个极大考验。

1.7之后，jdk提供了aio（windows上是经过iocp实现了真正的异步io）。这样全部的读、写、链接等通知，都经过

事件来驱动。因为linux上未实现真正的异步，并且相比较nio，aio的效率提高不明显，目前这种方式使用很少。后面会单独一篇文章来讲明如何

使用aio。

java语言的伟大之处，不只仅是在语言自己，各类各样的优秀框架也极大的简化开发复杂度。对于游戏通信这块，netty（目前4版本较多）必然是

首选。netty实在太优秀了，这里不做太多介绍，若是netty不了解的，能够看我前几篇博客的源码，或者买本关于netty的书籍。

 

1.2 客户端与服务器约定速成的通讯规则

通信框架咱们已经选用netty了，咱们已经接受到了客户端的链接，网络传输的码流如何解析成程序熟悉的pojo对象，如何避免粘包，半包，

接着如何处理客户端发送的消息，服务器又是如何通知客户端呢？

• 与客户端约定完整的一套，好比长度size（int），msgId（short），content（xxx），自定义解析协议
• protobuf
• 特殊分隔符等等

经过上面几种方案，能够简单的解决粘包和半包问题，netty经过某种神奇的手段（哒哒。。。）终于拿到了客户端发送的消息内容。

这里netty处理的内容不少，好比channelHandler的链式流程，好比ssl认证，读写超时，tcp最大链接数设置等，我就不细说了。

 

2.复杂的线程模型

游戏的线程模型，较为复杂，画图比较容易理解。这里我就偷懒，概述一下常见的解决方案。

2.1咱们知道，在1网络通信里所说的一切消息编解码，转换pojo对象等，都是io作的事。io的线程数量，也是伴随着游戏类型和复杂度

不一样而不一样，咱们一般的设置是：cpu+1。

2.2上文中，咱们经过某种神奇的手段，拿到了客户端发送的消息内容，这里依然是io线程，你能够想象下，若是客户端发送一个A消息，

让咱们从数据库load 10W条数据，这里会有必定的延迟操做，然而对于密集型的任务若是存在延迟，那么玩家登录、发送消息等会存在卡顿，

这对于rpg的游戏来讲，简直就是灾难。

2.3既然有卡顿了，那简单啦，加个业务线程池，这个线程池的数量一般是：cpu。业务线程池执行咱们业务代码逻辑，客户端发送A消息，

咱们把A消息封装成task，放在线程池里最终执行。

好像能够了？

咱们如今假设，客户端先发了A消息，再发B消息，按照tcp和netty的处理机制，转到游戏这边应该是A-->B的过程。可是咱们抛到线程池了，

如何保证线程池执行的有序性？阻塞队列吗？他们都不在一个thread里。

2.4如何处理玩家消息的有序性？

客户端与服务器的连接，至关于一个对话，有对话就必定有channel，有channel有必定有session（我封装的xxSession来管理channel）。

针对同一个玩家用户，session不变，session管理的channel不变，那么channelId就不变。

每次客户端不论是发送A消息，仍是发送B消息，他们的channelId都不变。因此在抛到线程池执行前，作个简单的hash算法，保证

相同的channel都在同一个线程里处理。

2.5还有吗？

好比工会、氏族、抢购等业务，设计到公共数据的地方，玩家必然会有交互，如何保证数据最终的一致性呢？

有的朋友说加锁，对，锁是处理这种交互数据最简单，也是最暴力的一种方式。这里我引入了actor模型，我经过对比发现actor的模型

不是通常的好，他不只能够共用线程池，同时还能让全部的任务分片执行，不至于让某个线程一直忙于处理某个集中型的任务。

若是对于actor不熟悉的同窗，能够借鉴akka actor，我这里用的是java actor。具体不细说。

2.6没错，上面的流程只是适用于slg，棋牌类型的游戏，若是是针对rpg的场景类型呢？

解决方案就是加上玩家在场景的场景拷贝，以前2.4以玩家的channelId 进行hash索引，这里以场景的sceneId为单位便可。

 

3.跨服、多服的简单解决方案

上面2步实现了单机最简单的消息投递方式，新的问题又来了，若是把网关服，用户服独立开，场景服务器独立开，跨服等如何实现呢？

java多进程之间通信，看来rpc要派上用场了。游戏这里不比电商等业务，咱们全部的服务都是同java语言开发维护，因此一个简单的chen-rpc就能够搞定啦。

rpc具体的实现细节，不做过多讨论。咱们实现的最终目标，远程调用，就像本地调用同样的方便便可。

 

4.游戏后台管理系统

简单的前端框架xx抄过来，连ui都不用啦。

http服务，本身写了一个，tomcat都省了，gm指令，web后台登陆权限控制，运营客服线上操做等，恩，不用太复杂。

固然，运营让你复杂，仍是要搞一搞的。

 

5.游戏静态数据的配置维护

策划常常更改静态表数据，对服务器来讲，这种常驻内存的数据，

若是更改一次，服务器重启一次，这样不只仅是内网测试困难，线上怎么办呢？

5.1首先，策划表数据配置通常都在excel中，这里须要提供一个Excel解析工具，将excel数据，转换成data.dat配置，或者json等，最终生成在服务器项目下的resource

资源包下。

5.2策划更新维护时，经过4的游戏后台，上传data.dat文件，同时从新reload静态资源数据，将java内存值更改 。

 

6.动态数据的更新维护fixme

有静态数据，那必然有要动态更改的数据，这种数据如何落地？会有缓存穿透吗？若是线上有段代码须要更新，怎么办？

6.1目前我接触的几款游戏项目，选用的数据库都是mysql，同时游戏服务器内部有缓存。具体的缓存同步到数据库方式，通常有两种：

• 阻塞的队列，队列中有数据，就往数据库更新
• 定时消费，同步数据库

好了，orm开始登场啦。游戏的数据类型简单，表设定更容易，须要事务吗？应该是不须要的。

因此，除了那些大的框架，好比hibernae，jpa，ibatis等，咱们能够本身写一个简单的orm，具体参考：apache下的dbUtils

6.2java的一系列因素，决定了动态更新必定不是件容易的事。目前动态更新有多种，具体不做详细介绍。可是，原理无外乎两种：

• 重写classLoader
• 关于Agent Main　

 

7.寻路、视野

3d和2d目前我接触的两款游戏设定不同，具体的我单独分篇来介绍，这里不过多说明。

 

8.游戏压测

这个我比较擅长了，目前也是主要干这个事情，具体参考我上篇关于机器人压测的介绍。

 

9.游戏日志系统

日志系统很重要，不论是运营正常的数据需求，仍是咱们程序线上查找问题，日志都是比较完美的解决方案。

具体也不细说了。

 

10.战斗系统+棋牌算法

10.1 slg回合制战斗

10.2 rpg即时性战斗

10.3 斗地主等

单独的文章来讲明，具体不介绍了，每一个玩法也不尽相同。