遊戲服務器概述

聲明：本文內容源自騰訊遊戲學院程序公開課。

1、什麼是遊戲服務器

1，從遊戲玩家之間的交互形態出發

• 單機遊戲：一我的在機器上玩。
• 聯網遊戲：同時玩的範圍比較小，好比8-10我的。
• 網絡遊戲：在遠端有許多機器跑一個很大的系統，能夠有幾千幾萬幾十萬甚至更多的玩家連進來一塊兒玩。

2，遊戲服務是互聯網服務的一種

• 常見的其餘互聯網服務有：搜索（百度）、電商（阿里）、即時通信（騰訊）、郵件、視頻等

3，遊戲服務的基本職能有哪些？

• 網絡鏈接和數據收發：TCP收包打包分包。
• 數據存取
• 邏輯計算
• 狀態保持：上下文、內部驅動等等。

4，遊戲服務器：嚴格說是一個硬件概念

• 常見種類：機架式服務器，刀片機，小型機。
• 會根據遊戲類型或運行程序的不一樣，在CPU/內存/硬盤上有所側重。

5，遊戲服務器開發

• 從遊戲交互形態，看遊戲開發分工

遊戲後臺開發==遊戲服務器開發

6，「遊戲服務器」到底指什麼？

• 承載遊戲服務的硬件；
• 提供遊戲服務的軟件；
• 開發遊戲服務的程序員。

 

2、遊戲服務的特色及應對

1，遊戲服務要解決的核心問題

知足海量遊戲用戶的穩定和高質量的服務需求

• 海量 - 十萬~百萬~千萬級同時在線，最高達億級註冊量；
• 穩定 - 相對於：宕機，網絡和計算卡頓；
• 高質量 - 快速：網絡延遲；邏輯嚴謹；更新頻率和及時性。

2，遊戲服務與其餘互聯網服務的區別？

延遲敏感

• 實時交互遊戲通常須要網絡延遲在300ms之內才能保證體驗。

實時的高強度交互

• 單個終端高頻發送請求；
• 單次請求引起多處數據改變；

業務邏輯複雜，內部耦合度高

• [延遲敏感+高強度交互]同時做用下，[狀態維護]每每成爲必需；
• 複雜遊戲服務的實現代碼，可達百萬行量級。

變動頻度高，幅度大

• 變動幅度，包含內容和邏輯。

3，先後臺程序的區別

• 獨佔，意味着什麼？

1. 擁有全部資源的控制權；
2. 重視資源的合理使用而不是最少佔用。

• 大量併發任務，意味着什麼？

1. 重視性能；
2. 重視可伸縮性。

性能來自於

• 算法選擇與算法優化：排序、查找、空間-時間。
• 操做系統/應用程序運行機制：IO多路複用；局部性原理；編程語言。
• 硬件：CPU的充分利用_多線程/多進程；存儲層級的理解和利用；多隊列網卡。

持續運行，意味着：穩定最重要；容錯；日誌和監控。

（1）服務穩定包含的因素

• 避免程序異常終止；
• 持續高效的運算與通訊。

（2）如何才能作到穩定？

KISS==Keep It Simple&Stupid （一看就懂）

容錯方面

（1）錯誤不可避免（邏輯自身bug、程序運行環境、外部影響）

（2）基本要求 - 錯誤範圍可控

• 一個用戶的錯誤不要傳染到其餘用戶；
• 非核心功能的失效不要致使整個系統服務的失效。

（3）基本應對 - 錯誤隔離和可快速恢復。

4，遊戲後臺開發的方法論

（1）本質上是應對海量服務的問題。

（2）出發點：兩種不一樣的困難

• 事情自己邏輯很簡單，可是併發規模很是大；
• 事情自己的邏輯複雜，要經歷複雜的處理步驟。

（3）方法論 - 分治

大的問題分解成小問題，小問題繼續分解，最終在合適的力度下獲得解決。

服務分佈化

• 三層架構：接入-邏輯-存儲；
• 通用服務：微服務。

內部複雜度應對：分層分塊。

（4）方法論 - 灰度

什麼是灰度：拋棄0/1思惟；在不一樣的場景下提供不能的服務。

在不一樣範疇維度的應用：服務降級；灰度分佈。

感悟：任何事情都不是非黑即白的，能夠灰度發佈，灰度服務（取中間值）。

5，遊戲服務器的相關參與者

開發者：服務器程序員。

開發夥伴：客戶端程序員，遊戲策劃。

構建-測試：測試工程師。

部署維護：運維工程師。

 

3、遊戲服務器開發技術介紹

1，算法

（1）瞭解常見查找/排序算法的特色：利用算法來改善性能，勝於經過編譯器選項、編程技巧；

（2）根據業務狀況合理的選擇算法

• 儘可能選用複雜度<=O(NlogN)的算法；算法時間複雜度查詢
• 常見話題：C++ STL的使用。

2，系統層面

（1）對操做系統基礎知識的瞭解

• 處理器管理
• 進程管理
• 線程調度
• 內存管理
• IO管理
• 權限管理 ...etc

（2）對Linux操做系統的瞭解

• 內核
• 用戶管理
• 文件系統
• 進程、線程
• 進程間通訊
• 網絡
• 信號處理
• 權限等

3，開發工具

• 對編譯器gcc的瞭解
• 對調試器gdb的瞭解
• 對文檔工具ar的瞭解
• 對autotools的瞭解
• 對Makefile的瞭解
• 對性能分析工具的瞭解
• 對內存泄露調試工具的瞭解
• 對samba文件共享的瞭解
• 對版本管理工具（cvs/svn/cc）的瞭解

4，語言

（1）選擇編程語言的幾個因素

• 業務複雜度
• 執行效率VS開發效率
• 開發人員和團隊能力

（2）C/C++技能要求

• 對C/C++的語法很是瞭解
• 對Ansi C庫函數很是瞭解
• 對指針有正確並且牢固的認識
• 對STL庫很是瞭解
• 對C/C++語言的內存分配機制很是瞭解
• 對第三方框架的瞭解（如ACE/ICE等）

5，腳本語言

（1）Shell腳本

• Linux下的程序開發，學會使用shell腳本會大大的提升工做效率；
• 一些工做適合用shell來完成，開發效率更快；
• shell腳本經常被用來作一些集成的工做。

（2）程序內嵌腳本語言

• 瞭解腳本（解釋性語言）的優缺點；
• 腳本在遊戲開發中的適用範圍；
• Lua/Python/自定義腳本。

6，軟件設計技巧

（1）化繁爲簡的重要途徑：區分「變化性」是其中的關鍵。

（2）設計原則 - SOLID

• 單一責任原則
• 開發-封閉原則
• 里氏替換原則
• 依賴倒置原則
• 接口分離原則

（3）設計模式：能夠視爲設計原則的應用。

想清楚：用到這些方法、方式，它的緣由是什麼？

7，Linux下的經常使用工具

• 系統管理工具：ipcs/ps/top/...
• 文件系統工具：ls/find/where/which/locate...
• 文件處理工具：sed/grep/...
• 性能檢測工具：iostat/memstat...
• SSH工具：ssh/ssh2/sshd/ssh2d/scp/...

8，專項技術

（1）關係數據庫

• 對數據庫原理的瞭解
• 常見DBMS：mysql：瞭解mysql的安裝和簡單管理；性能調優的房；賦值；備份和恢復。
• 對SQL語言的瞭解及使用
• 對數據庫表結構設計的瞭解

（2）NoSQL

• KV型的數據存儲方式
• CAP & BASE
• Redis/MongoDB

（3）文件

（4）網絡接入，協議

• 瞭解TCP/UDP協議
• 瞭解HTTP協議
• 底層網絡編程接口：BSD SOCKET
• 網絡多路處理機制：signal/select/poll/epoll/...
• C10K ~ C1000K
• Google Protobuf

 

4、參考資料

服務器_維基百科

遊戲服務器與普通服務器有什麼區別_知乎

Lua 爲何在遊戲編程領域被普遍運用？_知乎

 

5、總結

在拿到offer的那一刻，我不知道遊戲服務器端是作什麼的。在部門大佬的指導和介紹下，我打開了本課程開始學習。課程總共有16節，我爭取學習完一節課程後就整理，總結，吸取好這節課的內容，而後發佈到博客上，但願我能堅持到底！

若是有寫的很差或須要補充的地方請及時提出來，我看到後會及時更新的。^_^