分步式网络编程框架 ioGame 17.1.46 发布，增加压测 & 模拟客户端请求模块

主要更新

[160] 轻量小部件 - 压测&模拟客户端请求模块

文档：https://www.yuque.com/iohao/game/tc83ud

介绍

此模块是用于模拟客户端，简化模拟工作量，只需要编写对应请求与回调。

使用该模块后，当我们与前端同学联调某个功能时，不需要跟前端哥们说：在点一下、在点一下、在点一下了。这种“在点一下”的交流联调方式将成为过去式。

除了可以模拟简单的请求外，通常还可以做一些复杂的请求编排，并支持复杂业务的压测。模拟测试的过程是可互动的，但也支持测试自动化。

与单元测试不同的是，该模块可以模拟真实的网络环境，并且在模拟测试的过程中与服务器交互是可持续的、可互动的。

可互动模式是用于调试测试某些功能。在互动的过程中，开发者可以在控制台中指定执行某个模拟请求命令，并且支持在控制台中输入一些动态的请求参数，从而让我们轻松的测试不同的业务逻辑走向。

关于可互动部分，需要将后续文档阅读完后才能知道其具体意思。

特点

• 使用简单
• 压测支持
• 可以模拟客户端请求
• 可以模拟真实的网络环境
• 可以编排复杂的业务请求
• 同样的模拟测试用例，支持在多种连接方式下工作（tcp、udp、websocket）
• 可持续的与服务器交互，模拟测试的过程是可互动的，但也支持测试自动化

入门级演示

文档有点多，但在实际的使用上是比较简单的。

图一

图左边是我们提供的 action，图右边则是我们编写的模拟请求。

图二

控制台中是可交互的部分，可以查看提供了哪些模拟的客户端请求。

通过在控制台中输入 【cmd-subCmd】 来触发对应的请求。

图三

触发请求后，当服务器有响应数据时，会进入到对应模拟请求的回调中。

小结

比如需要做一个简单的：私聊系统、聊天频道、好友系统时，这个模拟客户端就派上用场了。

模拟客户端模块还提供了一个 ClientUser（玩家）对象，一个模拟客户端对应一个 ClientUser。ClientUser 是客户端的用户（玩家）对象，开发者可以通过动态属性 options 来扩展业务，比如可以在动态属性中保存货币、战力值、血条 …等。也可以通过继承的方式来扩展。

其他更新

文档生成增强，增加 action 参数注释说明、返回值注释说明。

ioGame 简介

你是否想要开发一个高性能、稳定、易用、自带负载均衡、避免类爆炸设计、可跨进程跨机器通信、集群无中心节点、集群自动化、有状态多进程的分步式的网络游戏服务器呢？如果是的话，这里向你推荐一个由 java 语言编写的网络游戏服务器框架 ioGame。下面将会从多个方面来对框架做一些简单的介绍。

ioGame 是一个 java 网络游戏服务器框架，有以下特点：

• 无锁异步化、事件驱动的架构设计
• 同时支持 TCP、WebSocket、UDP 多种连接方式，并且可扩展
• 支持 protobuf、json 等不同的通信协议
• 集群无中心节点、集群自动化、分布式的设计
• 真轻量级，不依赖任何第三方中间件或数据库就能支持集群、分布式
• 提供多种通讯方式，且逻辑服之间可以相互跨机器通信
• 与 spring 和其他框架融合方便
• 学习成本低，开发体验好
• 支持多服单进程、多服多进程的启动和部署方式
• 提供游戏文档生成的辅助功能
• 包体小、启动快、内存占用少
• 提供优雅的路由访问权限控制
• 提供了灵活的线程扩展、设置

ioGame 是一个专为网络游戏服务器设计的轻量级框架，它可以帮助你快速地搭建和运行自己的游戏服务器。它适用于各种类型和规模的网络游戏，无论是 H5、手游还是 PC 游戏，无论是简单的聊天室，还是复杂的全球同服、回合制游戏、策略游戏、放置休闲游戏、即时战斗、MMORPG 等，ioGame 都可以满足你的需求。

ioGame 在打包、内存占用、启动速度等方面也是优秀的。打 jar 包后大约 15MB，应用通常会在 0.x 秒内完成启动，内存占用小。详细请看 快速从零编写服务器完整示例。

在生态融合方面，ioGame 可以很方便的与 spring 集成（5 行代码）；除了 spring 外，还能与任何其他的框架做融合，如：solon … 等，从而使用其他框架的相关生态。

在轻量级方面，ioGame 不依赖任何第三方中间件或数据库就能支持集群、分布式，只需要 java 环境就可以运行。这意味着在使用上简单了，在部署上也为企业减少了部署成本、维护难度。使用 ioGame 时，只需一个依赖即可获得整个框架，而无需在安装其他服务，如： Nginx、Redis、MQ、Mysql、ZooKeeper、Protobuf协议编译工具 … …等。

在通讯方式方面，大部分框架只能支持推送（广播）这一类型的通讯方式；而 ioGame 则提供了 5 种类型的通讯方式，分别是单次请求处理、推送、单个逻辑服间的相互通讯、与同类型多个逻辑服相互通讯、脉冲通讯。通过对各种通讯方式的组合使用，可以简单完成以往难以完成的工作，并且这些通讯方式都支持跨进程、跨机器通信。

在连接方式方面，ioGame 允许开发者使用一套业务代码，同时支持多种连接方式，无需进行任何修改。ioGame 已经支持了 TCP、WebSocket 和 UDP 连接方式，并且也支持在这几种连接方式之间进行灵活切换。连接方式是可扩展的，并且扩展操作也很简单，这意味着之后如果支持了 KCP，无论你当前项目使用的是 TCP、WebSocket 还是 UDP，都可以切换成 KCP；注意了，即使切换到 KCP 的连接方式，现有的业务代码也无需改变。

在通信协议方面，ioGame 让开发者用一套业务代码，就能轻松切换和扩展不同的通信协议，如 Protobuf、JSON 等。只需一行代码，就可以从 Protobuf 切换到 JSON，无需改变业务方法。

在集群方面，ioGame 的 Broker （游戏网关）采用无中心节点、自动化的集群设计，所有节点平等且自治，不存在单点故障。集群能够自动管理和弹性扩缩，节点加入或退出时，能够自动保证负载均衡和数据一致性，不影响服务可用性。

在分布式方面，ioGame 的逻辑服使用了分布式设计思想，将服务器分为游戏对外服、游戏逻辑服等不同层次，并且每一层都有明确的职责和接口。这样可以提高代码可读性和可维护性，并且方便进行水平扩展。

在学习成本方面，ioGame 的学习成本非常低，可以说是零学习成本，即使没有游戏编程经验，也能轻松上手。开发者只需掌握普通的 java 方法或 webMVC 相关知识，就能用框架开发业务。框架不要求开发者改变编码习惯，而是自身适应开发者的需求。

在同进程亲和性方面，在同一进程内，不同 Netty 实例之间的通信，是通过内存进行传输的，不需要经过网络传输，数据传输速度极快。同进程亲和性指的是，优先访问同进程内的游戏逻辑服，当同进程内没有能处理请求的游戏逻辑服时，才会去其他进程或机器中查找能处理请求的游戏逻辑服；简单点说，框架对于请求的处理很智能，会优先将请求给同进程内的逻辑服消费。

在开发体验方面，ioGame 非常注重开发者的开发体验；框架提供了 JSR380验证、断言 + 异常机制、业务代码定位… …等诸多丰富的功能，使得开发者的业务代码更加的清晰、简洁；

在业务的并发方面，框架为开发者解决了单个玩家的并发问题，也提供了解决同一房间或业务内多个玩家并发问题的解决方法；框架在线程的扩展性上提供了友好的支持，并不是只能提供呆板的线程数量设置；详细请看 ioGame 线程相关。

在分布式开发体验方面，通常在开发分布式应用时是需要启动多个进程的。这会让调试与排查问题变得非常困难，从而降低开发者的效率、增加工作量等，这也是很多框架都解决不了的问题，但 ioGame 做到了！ioGame 支持多服单进程的启动方式，这使得开发者在开发和调试分步式系统时更加简单。

与前端对接联调方面，ioGame 提供了游戏文档生成的辅助功能，可以做到代码即对接文档。简单地说，当业务代码编写完后，框架会自动生成最新的文档。如果没有游戏文档的生成，那么你将要抽出一些时间来编写、维护对接文档的工作，而且当团队人数多了之后，文档就会很乱、不同步、不是最新的、忘记更新等情况就会出现。

在部署方面，ioGame 支持多服单进程的方式部署，也支持多服多进程多机器的方式部署；在部署方式上可以随意的切换而不需要更改代码。日常中我们可以按照单体思维开发，到了生产可以选择使用多进程的方式部署。

在模拟客户端测试方面，ioGame 提供了压测&模拟客户端请求模块。此模块是用于模拟客户端，简化模拟工作量，只需要编写对应请求与回调。除了可以模拟简单的请求外，通常还可以做一些复杂的请求编排，并支持复杂业务的压测。模拟测试的过程是可互动的，但也支持测试自动化。与单元测试不同的是，该模块可以模拟真实的网络环境，并且在模拟测试的过程中与服务器交互是可持续的、可互动的。

在架构灵活性方面，ioGame 的架构由三部分组成：1.游戏对外服、2.Broker（游戏网关）、3.游戏逻辑服；三者既可相互独立，又可相互融合。所以，使用 ioGame 几乎可以满足任意的部署方式，可以根据你的需求来适应不同类型的游戏，并且在 ioGame 中做这些工作是简单的。

开发者基于 ioGame 编写的项目模块，通常是条理清晰的，得益于框架对路由的合理设计，同时也为路由提供了优雅的访问权限控制。当我们整理好这些模块后，对于其他开发者接管项目或后续的维护中，会是一个不错的帮助（模块的整理与建议）。或许现阶段你感受不到这块的威力，随着你深入地使用实践就能体会到这么设计的诸多好处与优势。

开发者基于 ioGame 编写的项目，通常是语法简洁的、高性能的、低延迟的；框架最低要求使用 JDK17，这样即可以让项目享受到 ZGC 带来的改进，还能享受语法上的简洁。从 JDK17 开始 ZGC 远低于其亚毫秒级暂停时间的目标，可以在不影响游戏速度的情况下，清理掉多余的内存。这样就不会出现卡顿或者崩溃的问题了，相当于在项目中变相的引入了一位 JVM 调优大师，详细请看 JDK 17 垃圾回收 GC 性能飞跃提升。

综上所述，ioGame 是一个非常适合网络游戏开发的框架。可以让你轻松地创建高性能、低延迟、易扩展的游戏服务器，并且节省时间和资源。如果你想要快速地开发出令人惊艳的网络游戏，请不要犹豫，立即选择 ioGame 吧！框架屏蔽了很多复杂且重复性的工作，并可为项目中的功能模块结构、开发流程等进行清晰的组织定义，减少了后续的项目维护成本。

框架在开发、部署、压测&模拟测试 …等，各个阶段都提供了很好的支持。相信你已经对 ioGame 有了一个初步的了解，虽然还有很多丰富的功能与特性没有介绍到，但你可以通过后续的实践过程中来深入了解。感谢你的阅读，并期待你使用 ioGame 来打造自己的游戏服务器。

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ioGame 的组成

ioGame 由 [网络通信框架] 和 [业务框架] 组成。

• 网络通信框架：职责是各服务器之间的网络通信
• 业务框架：职责是业务逻辑的处理方式和编写方式

网络通信框架

SOFABolt 是蚂蚁金融服务集团开发的一套基于 Netty 实现的网络通信框架。

• 为了让 Java 程序员能将更多的精力放在基于网络通信的业务逻辑实现上，而不是过多的纠结于网络底层 NIO 的实现以及处理难以调试的网络问题，Netty 应运而生。
• 为了让中间件开发者能将更多的精力放在产品功能特性实现上，而不是重复地一遍遍制造通信框架的轮子，SOFABolt 应运而生。

Bolt 名字取自迪士尼动画-闪电狗，是一个基于 Netty 最佳实践的轻量、易用、高性能、易扩展的通信框架。

业务框架

如果说 sofa-bolt 是为了让 Java 程序员能将更多的精力放在基于网络通信的业务逻辑实现上。而业务框架正是解决业务逻辑如何方便实现这一问题上。业务框架是游戏框架的一部分，职责是简化程序员的业务逻辑实现，业务框架使程序员能够快速的开始编写游戏业务。

业务框架对于每个 action （即业务的处理方法） 都是通过 asm 与 Singleton、Flyweight 、Command 等设计模式结合，对 action 的获取上通过 array 来得到，是一种近原生的方式。

单线程中，业务框架平均每秒可以执行 1152 万次业务逻辑。

业务框架性能报告JMH--点我展开

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上面是在单线程中的测试数据，业务框架平均每秒执行 1152 万次。

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架构简图

通过 ioGame 你可以很容易的搭建出一个集群无中心节点、集群自动化、分步式的网络游戏服务器！

无锁异步化与事件驱动的架构设计、集群无中心节点、自带负载均衡、分布式支持、可动态增减机器、避免类爆炸的设计；

图中的每个游戏对外服、每个游戏逻辑服、每个 broker （游戏网关）都可以在单独的进程中部署，逻辑服之间可以跨进程通信（游戏对外服也是逻辑服的一种）。

游戏网关集群

broker （游戏网关）支持集群的方式部署，集群的使用是简单的，集群无中心节点、集群自动化、自带负载均衡。ioGame 本身就包含服务注册，你不需要外接一个服务注册中心，如 Eureka，ZooKeeper 等（变相的节约服务器成本）。

通过 broker （游戏网关） 的介入，之前非常复杂的负载均衡设计，如服务注册、健康度检查（后续版本提供）、到服务端的连接维护等这些问题，在 ioGame 中都不需要了，结构也简单了很多。实际上单台 broker （游戏网关） 性能已经能够满足了，因为游戏网关只做了转发。

逻辑服

逻辑服通常说的是游戏对外服和游戏逻辑服。逻辑服可以有很多个，逻辑服扩展数量的理论上限是 netty 的连接上限。

游戏对外服

对外服保持与用户（玩家）的长连接。先来个假设，假如我们的一台硬件支持我们建立用户连接的上限是 5000 人，当用户量达到 7000 人时，我们可以多加一个对外服务器来进行分流减压。由于游戏对外服扩展的简单性，意味着支持同时在线玩家可以轻松的达到百万、千万甚至更多。

即使我们启动了多个游戏对外服，开发者也不需要关心这些玩家连接到了哪个游戏对外服的问题，这些玩家总是能接收到广播（推送）消息的，因为框架已经把这些事情给做了；在玩家的角度我们只有“一个”服务器，同样的，在开发者的角度我们只有“一个”游戏对外服；

在结构组合上（部署多样性）

在部署上，支持多服单进程的方式部署（类似单体应用、在分步式开发时，调试更加方便）、也支持多服多进程多机器的方式部署。

架构由三部分组成：1.游戏对外服、2.Broker（游戏网关）、3.游戏逻辑服；三者既可相互独立，又可相互融合，如：

• 游戏对外服、Broker（游戏网关）、游戏逻辑服这三部分，在一个进程中；【单体应用；在开发分步式时，调试更加方便】
• 游戏对外服、Broker（游戏网关）、游戏逻辑服这三部分，在多个进程中；【分布式】
• 游戏对外服、Broker（游戏网关）这两部分在一个进程中；而游戏逻辑服在多个进程中；【类似之前游戏的传统架构】
• 甚至可以不需要游戏对外服，只使用Broker（游戏网关）和游戏逻辑服这两部分，用于其他系统业务；

因为 ioGame 遵循面向对象的设计原则（单一职责原则、开闭原则、里式替换原则、依赖倒置原则、接口隔离原则、迪米特法则）等，所以使得架构的职责分明，可以灵活的进行组合；

游戏对外服是架构的三部分之一，默认的游戏对外服是基于 netty 实现的。如果有需要，将来我们还可以使用基于 mina、smart-socket 等通信框架编写，额外提供一个游戏对外服的实现；即使是使用 mina、smart-socket 提供的游戏对外服，也并不会影响现有的游戏逻辑服业务逻辑，因为游戏对外服满足单一职责原则，只维护用户（玩家）长连接相关的。

开发人员几乎都遇见过这么一种情况；在项目初期阶段，通常是以单体项目的方式进行开发，随着需求不断的增加与迭代，会演变成一个臃肿的项目；此时在对一个整体进行拆分是困难的，成本是极高的。甚至是不可完成的，最后导致完全的重新重构；

ioGame 提供了在结构组合上的部署多样性，通过组合的方式，在项目初期就可以避免这些拆分问题。在开发阶段中，我们可以使用单体应用开发思维，降低了开发成本。通过单体应用的开发方式，在开发分步式项目时，调试更加的方便；这既能兼顾分步式开发、项目模块的拆分，又能降低团队的开发成本；

架构其他疑问

问题一：如果一个请求经过 ioGame 再返回到客户端，对比直接用 Netty 搭个简单服务器，延迟会增加很多吗？纳秒级别还是毫秒级别？

答：是内存级。将三者部署在一起后，三者是通过内存进行传输的，不需要经过网络传输，数据传输速度极快。

原因分析，为了更好理解，现在把三者用字母代替，A.游戏对外服、B.Broker（游戏网关）、C.游戏逻辑服

• ABC ：三者在一个进程中，他们之间使用内存通信；
• AB + C ：【游戏对外服和游戏网关】在一个进程中，他们之间使用内存通信；
• A + BC ：【游戏网关和游戏逻辑服】在一个进程中，他们之间使用内存通信；

此外，ioGame 还支持同进程亲和性特性；如果我们启动了同类型的多个游戏逻辑服。【游戏网关】会优先选择与同进程的那个游戏逻辑服进行通信，使用内存通信；在同进程中没有找到时，会在同类型的多个游戏逻辑服中随机选出一个通信。

简单的一句话概括就是：同进程亲和性是指，优先访问同进程内的游戏逻辑服，当同进程内没有能处理请求的游戏逻辑服时，才会去其他进程或机器中查找能处理请求的游戏逻辑服；

所以，想要什么样的通信效果，取决于你所选择的启动方式（部署方式）。

问题二：如何更好的理解 ioGame 架构由三部分组成：1.游戏对外服、2.Broker（游戏网关）、3.游戏逻辑服；三者既可相互独立，又可相互融合？

这就好比编码时常用的三层 controller、service、dao

• 将这三部分写在一个类也是可以的，【controller、service、dao】
• 或者 【controller、service】+ dao
• 又或者 controller +【service、dao】

不要将三者看成一台台生硬的机器，而是三份独立的代码。三者是可以随意组合的，这样可以满足开发者当前项目的不同需求。

ioGame 架构多样性

多服单进程、多服多进程的启动方式

架构优点

架构有很高程度的抽象，让设计者更加关注于业务，而无需考虑底层的实现、通信参数等问题。

逻辑服的位置透明性；同时，由于模块化、抽象化，使得整个架构各服务器之间耦合度很低，逻辑服注册即可用，大大增加了可伸缩性、可维护性，动态扩展变得简单而高效。由于逻辑服是注册到 Broker（游戏网关） 上的，所以逻辑服可以动态的增加、删除、改变；由于逻辑服之间耦合度较小，调试和测试的工作也是可控的；

架构比较清晰的就是，游戏对外服负责维护客户端的接入（用户、玩家的连接），游戏逻辑服专心负责业务逻辑，他们之间的调度由 Broker（游戏网关）来负责；因为架构拆分的合理，所以特别方便用 k8s 来自由伸缩部署这三种服，哪个服水位高就扩容哪个，水位过去了又可以缩容。

参考：构架简图中：对外服、游戏网关、游戏逻辑服各自的职责