本游戏服务器端操作系统采用UNIX,因为UNIX是标准的服务器操作系统,可保证网络游戏的稳定性。因此,以下所有的编程都将针对UNIX进行。 服务器端的整体构架如下:通讯模块,消息传递模块,游戏规则模块,线程管理模块,游戏世界管理模块。
通讯模块: 通讯模块主要实现与客户端的通讯功能,实际上,通讯模块就是对套结字Socket的封装。Socket是UNIX下的网络通讯基础,对于一个Socket我们可以对其进行读写操作,读入的数据来自客户端,写入的数据可供客户端读取。 Socket主要有阻塞套接字和无阻塞套接字两种,对于无阻塞套结字,每次读写后,不管读写的字节数是否达到要求,都立即返回;而对于阻塞套结字,若读写字节数不够,函数将被阻塞,直到所有待处理的数据都处理完毕才返回。可以看出,若采用无阻塞套结字,则将使网络传输变得很不稳定,在网络环境不好时很难控制传输。因此,对于我们的系统,将采用阻塞模式。 我们下一个面临的问题是怎么知道何时读入,如果在不合适的时候从阻塞套接字读入数据,那线程很可能将被阻塞,这里采用了select——多路复用技术,原理是对我们的socket进行监视,如果socket上有读事件发生,将调用消息模块发送消息给socket的携带对象,对其进行读写。 以下是对Socket的简单封装: class SSocket { fd_set *SockSet; //fd_set,也就是我们的select监听集合 char IsListenSocket; //是否是监听套接字 int ServerPort; //监听套接字的监听端口号 struct sockaddr_in addr; //地址信息 public: SSocket(); ~SSocket(); int Socket; //socket int CreateListenSocket(fd_set *sset, int Port, char* addr); //初始//化一个监听socket int AcceptSocket(int listen_fd, fd_set *sset); //初始化一个非监听socket int CloseSocket(); //关闭 socket int SendBuf(void *buf, int size); //发送数据 int RecvBuf(void *buf, int size); //接收数据 int SetSocketFd(); //将socket加入到监听集合中 int ClrSocketFd(); //将socket从监听集合中清除 }; 通过对socket的封装,我们完成了通讯模块的基本任务。下一步要做的是传输网络上的消息,此时需要对SSocket继续封装,首先定义一个消息结构体,然后就是读写消息,消息结构根据各个游戏不同,在此就不再深入探讨了。 线程管理模块: 由于我们用了阻塞模式,这就意味着必须要为各个socket创建单独的线程,否则很可能会引起服务器端停止工作。因此我们需要封装线程,封装内容主要包括:线程函数地址,线程开始时间,线程上次阻塞时间,线程最大阻塞时间,线程start方法,线程stop方法。线程stop方法可以通过发送信号给线程来达到杀死线程的目的。 线程类封装完成后,我们就可以开始编写管理模块代码了。管理模块其实也是一个线程,其第一功能就是监视各个线程是否阻塞超时,通过察看线程上次阻塞时间和最大阻塞时间来完成。一旦发现当前时间超过线程最大阻塞时间加上线程上次阻塞时间,既可断定线程阻塞超时,此时就需要kill该线程。另外,其他一些根线程有关的管理方法都有此模块负责。 消息传递模块: 对象、模块之间怎样传递消息,这也是服务器端设计的重点。举一个简化的例子说明如下:若某一玩家对另一玩家发了一条信息,先通过通讯模块接收数据,然后用消息传递模块通知另一玩家,再由另一玩家的线程调用通讯模块把消息发回客户端,这就是消息传递模块的作用。 要怎样封装消息模块呢?第一步就是做一个MessageBox类,它是一个堆栈,用来装消息,主要由pop和push方法,当然这里不能忘了必须实现一个存储消息数据结构。第二步封装就是HandleMessage类,这就是我们的消息模块的主要实现。其中有一个WaitMessage方法,调用此方法后,线程将被阻塞,直到有消息到达。在此可通过无名信号量来实现,也就是UNIX下的sem,它可以增加或减少信号量来实现互斥。然而,有人一定会问,为什么我们要有WaitMesssage呢,这不是将造成线程阻塞吗?其实,服务器端是一个被动驱动的模型,就像没有踩油门汽车就不会走一样,如果没有消息来驱动,服务器端就不会运行下去。 实现以上封装后,在两个对象之间发消息就变得很简单,我们直接用SendMessage方法就可以,SendMessage的实现也很简单,就是调用MessageBox里Push方法向里边放消息,之后把sem加一,这样接受这就可以收到消息了。 其他: 剩下的两个模块,都是与游戏相关的,事实上他们是两个更为复杂的模块,根据要编写的游戏的不同,这两个模块实现也不同。但是,他们究竟是做什么的,下面通过一个例子来说明: 假设我们现在开发的是一个RPG游戏,我们的玩家在屏幕上让游戏人物向前走了一步,此时发送移动请求给服务器端,服务器端的通讯模块收到后,便通知游戏世界管理模块,游戏世界管理模块调用游戏规则模块,判断玩家请求是否符合规则(是否合法),若可以移动,再由游戏管理模块将其坐标改变,最后再通知其相关玩家。也就是说,规则模块实际上是专门处理游戏业务逻辑的,管理模块实际上是专门处理游戏对象的。 小结 网络游戏的开发入门是挺难的,实际上,本文只能起到抛砖引玉的作用,仅告诉大家一个入门的方法而已,剩下的,还有那烦人的一行一行实现代码。 -------------------------------------------------------------
首先,再次强调一下,网络游戏开发极为困难,技术含量相当的高,其编程知识涉及网络编程,操作系统进程、线程编程,图形图像编程(DirectX / OpenGL),WIN32 API编程(Windows下开发),以及各种算法和数据结构,同时对设计人员策划能力要求也颇高,如不能构思出一个吸引玩家的游戏世界,也必将导致开发失败。 目前,国内的网络游戏市场被韩国游戏霸占,情形让人心寒。在国内网络游戏编程资源奇缺的环境下,我希望把自己的一些经验和想法说出来,供大家参考,起一个抛砖引玉的作用。 对于我在浅(1)中提出的架构,如果大家有更好的修改建议,欢迎大家共同探讨修改,把我国的网络游戏开发水品提高到世界级标准。最起码,也要在国内市场是立足! 好了,费话就不多说了,正文开始。 在浅(1)中,关于游戏世界管理模块和通讯模块我没有详细说明,本篇中将补充介绍。 游戏世界管理模块: 本模块专门管理游戏世界里的数据模型,也就意味着,所有游戏里的对象基本上都由他来管理所以,此模块极为复杂,甚至在大型系统里,也可以把它再划分成很多子模块来协同工作。 这个模块该怎么封装呢?首先,自然是需要一个消息处理类,因为游戏世界管理模块同样是需要消息驱动的,此模块每收到一个消息后,就察看消息类型,看是转发类型还是管理类型的消息,如果是转发类型,就将消息转发给消息目的地模块,如果是管理类型的消息,就察看管理的目标以及管理的方法,然后执行管理方法。因此,我们还需要的就是一个辨别消息的方法,以及一些数据及操作数据的方法。 游戏规则模块 本模块按照游戏策划者制定的规则来进行业务逻辑处理。同样,首先需要封装的也是消息处理类。然后就是辨别消息,按照消息提示进行规则处理,随后就是将处理结果封装成消息,发给管理模块,基本上与游戏世界管理模块模式相同。 以上谈了两个模块的封装思想,但是,实际上,这两个模块是不可能像上面写得那样运用的,很多朋友也谈到这个构架并不适合作大型网络游戏,那么,真正的大型网络究竟是怎样的架构呢? 就像我们的OSI模型和TCP/IP模型一样,只有后者能真正运用在工业标准中,前者固然是好的,但是他封装得太细了,太过于复杂了,不适合现在的情况使用。在真正的网络游戏中,以上的两个模块是合在一起的!我把它们统称为游戏世界模块。请大家注意看下面这个模型(发了几次图片都失败了,所以用文本弄了一个,请谅解) 客 户 端 通讯模块 游戏世界模块 | | | | 发送internet消息 | | | ---------------------a | | | |──┐ | | | | 解包 | | |<─┘ | | | 发送消息 | | | --------------------- > | | | (通过消息模块) | | | |──┐ | | | | 规则判定 | | |<─┘ | | | | | | ──┐ | | | | 修改游戏世界 | | 发送消息 | <─┘ | | <---------------------- | | 发送internet消息 | (通过消息模块) | | <------------------------- | | | | | |