GoWorld – 用Golang写一个分布式可扩展、可热更的游戏服务器

GoWorld代码：https://github.com/xiaonanln/goworld

Golang具备运行效率高、内存安全等优良特性，所以是很是适合用来进行服务器开发。使用Golang开发游戏服务器有以下的优势：

• 运行效率远高于各类脚本语言，大幅度提高服务器承载能力
• 内存安全，不会像C++服务器那样出现内存错误致使服务器down机
• Goroutine可以很好地利用多核计算能力，提高承载能力
• Golang自己很是简单好用，你们都喜欢

然而使用Golang编写游戏服务器也面临必定的困难，主要是两个方面：

• Golang是静态编译语言，难觉得提供方便的语法糖从而简化开发工做
• Golang没法支持语言层面的热更新，可能由于频繁关服带来玩家流失

GoWorld是一个使用Golang实现的可扩展的分布式游戏服务器引擎，并致力于解决以上的这些问题。首先，GoWorld提供对象（Entity）框架来为服务端逻辑开发提供便利。Entity能够在多个场景（Space）之间进行跳转，而且提供AOI支持，所以GoWorld能够很好的支持各类MMORPG游戏服务器所须要的功能。另一方面，GoWorld经过进程替换来实现游戏逻辑的热更新。在热更新过程当中，玩家的客户端链接和各类游戏状态会被保持，并在热更新结束以后恢复正常游戏。

进程结构

GoWorld架构图

一个GoWorld系统包括一个dispatcher进程、一个或者多个game进程以及一个或者多个gate进程。dispatcher负责game之间以及gate和game之间的消息转发，并对一些基础功能提供支持。Game进程负责Entity对象的管理和全部游戏逻辑的运行，Gate进程负责管理客户端链接，并将客户端请求经过dispatcher转发到game进程。Gate还须要负责对客户端数据进行压缩和加解密（还没有实现）。GoWorld能够经过增长更多的game进程或者gate进程来增长服务器的负载能力。虽然dispatcher进程是GoWorld服务器中的单点，可是初步的测试和推算代表一个多核高性能的主机上运行dispatcher能够支持100万以上的同时在线。

热更新

GoWorld使用Hot-Swappaing的方式实现游戏逻辑的热更新。在Game进程收到SIGUSR1信号的时候，就会把当前全部Entity以及其余相关状态保存到一个文件中，并结束进程。此时可使用最新的可执行镜像重启game进程，并从保存的文件中恢复全部的Entity和游戏状态，并恢复执行。在热更新的过程当中，玩家客户端的链接不会中断，玩家角色的状态也会保持不变，只是会感觉到一点卡顿，并在热更新结束后恢复。

Entity架构

Entity RPC

在GoWorld中，咱们使用一个Entity来表明游戏场景中的玩家、怪物、NPC之类的对象。GoWorld还支持从客户端到服务端的RPC通讯，以及服务端Entity之间的RPC通讯。

GoWorld在RPC数据的封包和解析上使用了MessagePack格式，并会在未来支持Google Protobuf。

场景

场景（Space）是GoWorld中一个很是重要的概念。每一个Entity都属于一个场景。同一个场景的Entity之间能够直接调用相互的函数，而跨场景的Entity之间须要使用RPC来进行通讯。Entity能够经过迁移（Migrate）函数来跳转到别的场景中，跳转场景后Entity的全部属性数据都将保持不变。

AOI

GoWorld提供了一套简化的AOI机制。同场景的Entity之间会根据距离维护一个邻居列表。GoWorld使用十字列表维护场景里的全部Entity，从而根据Entity的位置变化实时更新全部Entity的AOI信息。

属性同步

GoWorld为Entity提供了属性机制。属性分为服务端属性、客户端属性和全局属性。服务端属性只有在服务端能够访问，客户端属性能够在客户端和服务端同时访问。每次服务端对其进行修改的时候，属性的变化会马上被同步到客户端，从而保持客户端数据的实时更新。全局属性是对全部Entity均可见的数据，包括其余玩家。全局属性在发生变化的时候会被广播到AOI范围内的全部玩家，从而使得玩家能够实时获取AOI范围内其余Entity的属性变化。

Entity自动存盘

GoWorld支持Entity的自动存盘。持久化（persistent）的Entity会按必定的时间间隔进行存盘。GoWorld还提供了对已存盘Entity的载入功能。目前GoWorld支持MongoDB和Redis两种不一样的底层数据库。

客户端链接和通讯

每一个server都会建立一个监听端口用于接收来自客户端的链接。客户端和服务端之间也采用一个RPC的通讯方式。客户端能够对玩家和玩家AOI里的其余Entity发起RPC调用。

GoWorld支持对客户端通讯进行压缩。加密功能还有待添加。。。

适用场合

GoWorld游戏服务器引擎的开发目标是可以很好地支持常见的MMORPG类游戏。在这类游戏里，玩家每每控制一个角色，并能够在不一样的场景之间进行切换，而且经过和周围的其余对象（包括NPC、怪物、其余玩家等）进行交互进行游戏内容。GoWorld所提供的场景-对象机制可以很好地支持这些功能。对于其余相似卡牌、棋牌类游戏，也可使用GoWorld提供的对象机制进行逻辑开发。

 

安装和运行

下载GoWorld游戏服务器

请前往github下载GoWorld：https://github.com/xiaonanln/goworld/

或者使用go get工具：

go get github.com/xiaonanln/goworld

下载GoWorld依赖的库

go get -u github.com/xiaonanln/go-xnsyncutil/xnsyncutil

go get -u github.com/xiaonanln/goTimer

go get -u github.com/xiaonanln/typeconv

go get -u golang.org/x/net/context

go get -u github.com/Sirupsen/logrus

go get -u github.com/garyburd/redigo/redis

go get -u github.com/google/btree

go get -u github.com/pkg/errors

go get -u gopkg.in/eapache/queue.v1

go get -u gopkg.in/ini.v1

go get -u gopkg.in/mgo.v2

go get -u gopkg.in/vmihailenco/msgpack.v2

go get -u gopkg.in/natefinch/lumberjack.v2

运行GoWorld测试服务端和客户端

1. 启动MongoDB或者Redis做为数据库

2. 拷贝goworld.ini.sample为goworld.ini，并进行配置

编译并运行中心分发器（dispatcher）

make dispatcher

components/dispatcher/dispatcher

4. 编译并运行网关服务器（gate）

make gate

components/gate/gate -gid 1

5. 编译并运行测试逻辑服务器（test_game）

make test_game

examples/test_game/test_game -gid 1

6. 编译并运行测试游戏客户端（test_client）

make test_client 

examples/test_client/test_client -N 500

 

 

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还在开发阶段，更多内容有待补充，敬请关注 ……

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