UE4 MMORPG 網絡筆記·三-UE4網絡·遁入智瞳

需求介紹：由於網絡服務器是使用非UE4的網絡，須要在中間抽象出網絡層和接口層，保證在平常開發和後期維護都很方便的前提下，與邏輯的耦合度不高。而且支持在無網絡後臺模塊的狀況下，單機運行也能有正常的效果，相似UE4 網絡中 的server和standalone關係。

 

UE4 網絡模塊分析

1、綜述與概念

UE4網絡有一些很重要的概念，最重要的莫過於「同步」即「Replicate」

不只分普通Rep/RepNotify，還有Replicate和ReplicateMovement等細節的差異後面會提到，曾經有人面試回答問題UE4網絡問題說，UE4網絡就是同步麼，雖然不完整但講出了核心部分。

第二個重要概念就是"代理"或是「模擬」即「simulating」 ，它與Actor的Role相關，

ROLE_None,
    /** Locally simulated proxy of this actor. */
    ROLE_SimulatedProxy,
    /** Locally autonomous proxy of this actor. */
    ROLE_AutonomousProxy,
    /** Authoritative control over the actor. */
    ROLE_Authority,

能夠簡單近似的理解成是權限的意思，由於它與RPC調用緊密相關。

第三個就是RPCs的調用，主要是Server/Client函數，以及對應的標識（Muticast/RunOnServer/RunOnClient），RPC中的Reliable和Replicate單詞看上去很接近，但很容易混淆，是兩個概念意思。

因此在官方文檔中，一個Actor的網絡更新主要有「變量更新」和「RPC調用」兩個方法來實現全部的網絡過程。

 

 

 

 

 

 

UE4是C/S結構的網絡，比較特殊的地方是，UE4的Server有兩種（由於歷史緣由，UE4是從FPS的結構中出來的）

 

Listen Server和Dedicated Server主要區別在Dedicated Server渲染上減小，額外的還有聲音也不加載等等。

 

比較表層的應用和要注意到的問題能夠參考 UE4網絡同步詳解(一)——理解同步規則 講的仍是比較細緻的

這裏提煉一些比較有用的TIPS：

一、當有多個實例被建立時，GetLifetimeReplicatedProps函數並不會屢次執行。這也就是說，Lifetime的設置是基於類自己還不是基於類實例的，若是屬性的同步由某一個狀態值來定的話，那麼全部的實例都會用第一個實例的狀態來定，而不是根據本身實例的狀態來定。

二、靜態組件（C++構造函數裏建立和藍圖內默認掛載的）的同步與該組件是否標記爲Replicate是沒有關係的。一旦一個Actor被標記爲同步，那麼這個Actor身上的靜態組件也會隨Actor一塊兒同步到客戶端

2、底層網絡通訊

一、Bunch

Bunch是」束「的意思，UE給的概念就是打包在一塊兒的一些東西，一些包括：

• 是否完整 bPartial
• 是不是開始/結尾的束 bPartialInitial/bPartialFinal
• 是否含有networkGUID
• 時間戳 Time
• 通道 Channel
• 下一束 Next 

FOutBunch/FInBunch 分別是Channel產生/接受的數據束（數據流）

在 Runtime/Engine/Public/Net/DataBunch.h中定義，繼承關係爲

Out下有一個特殊的：FControlChannelOutBunch

對控制寫入有兩個特殊限制，分別是不能發送FName和UObjects* 在ControlChannel中   由於它的設計是爲了，創建和斷開連接，不用它發送數據。

咱們能夠看到父類的NetBitReader/Writer中

virtual FArchive& operator<<(FName& Name) override;
	virtual FArchive& operator<<(UObject*& Object) override;
	virtual FArchive& operator<<(FSoftObjectPath& Value) override;
	virtual FArchive& operator<<(struct FWeakObjectPtr& Value) override;

應該是特殊限制了前兩個FName和UObject的操做，只能使用Soft/WeakObject的操做

爲何ControlChannel不能有FName和UObject*的操做呢？猜想與這個通道的定位有關

 

二、Channel 通道

通道主要用來區分了不一樣數據類型的發送和接收。

從繼承上看包括了（測試用UUnitTestChannel、Actor UActorChannel、連接控制用UControlChannel、聲音UVoiceChannel）

Channel裏處理了rawbunch和bunch作拆包、分包的問題。

三、NetworkDriver 核心基類

UE4的網絡驅動核心，控制管理Connection，channel等，以及socket鏈接，FSocket 不一樣平臺的Socket封裝 ，FSocketBSD：使用winSocket的Socket封裝。

ND還對網絡數據的輸入輸出作總體的流量控制管理，debug統計

一個world控制着一個networkdirver，具體實現是 UIpNetWorkDriver，再下一級是Steam的Driver.

ClientConnection 是在服務器上，存儲着和客戶端鏈接的對象；

ServerConnection是在客戶端上，存儲着和服務器鏈接的對象；

UPackageMap:生成、管理Object與NetworkGUID的映射，負責Object的名字與自身序列化，通知Bunch提交，序列化新的actor，卸載streamlevel的通知。

每個Connection對應一個UPackageMap 
（Packet與Bunch的區別：Packet裏面可能不包含Bunch信息）Packets是一個概念，UPacket和其不是一個意思。

這裏順便提一句，UE4是服務器和客戶端同一套代碼，因此重寫本身的遊戲使用的網絡時，有時候的需求只須要客戶端的網絡通訊部分，減小了大量服務器邏輯，而且UE4還要考慮多平臺的邏輯，甚至還要有編輯器部分，網絡部分就更加複雜不單純了。

四、通訊圖

思考：錯誤的同步發送是在哪一層被UE4丟掉的呢？

3、通訊鏈接過程

 

ControlChannel的消息類型22條，其中幾個比較常見的消息有

ControlChannel常見消息

消息	消息說明
(Hello, 0, uint8, uint32, FString)	首次握手消息
(Welcome, 1, FString, FString, FString)	服務器返回握手，告訴客戶端能夠加載服務器關卡了
(Login, 5, FString, FString, FUniqueNetIdRepl, FString)	客戶端加入遊戲消息
(Join, 9)	最終加入請求（在釋放PlayerController的時候）
(JoinSplit, 10, FString, FUniqueNetIdRepl)	分屏子玩家的加入請求（客戶端有1P/2P分屏的時候）
(DebugText, 17, FString)	客戶端服務器調試信息的消息
(NetGUIDAssign, 18, FNetworkGUID, FString)	很特殊的狀況纔會發生，NGUID的一種操做，若是隻序列化客戶端到服務器的消息。若是是服務器發給客戶端，就至少表面使用的ID。

 

後記：

UE4網絡的內容還有不少細節的東西，包括同步的具體細節、網絡性能均衡、網絡資源管理統計等，但考慮只剖析到通訊基礎流程上，不考慮上層實現應用的話，瞭解這些就清晰了，對自定義網絡部分有很大的幫助。同時感謝參考中文章的做者們，幫後人鋪好了路。

若是文中有任何錯誤的地方，歡迎糾正。

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參考：

幾篇不錯的網絡分析博文，由淺入深的按照順序去看

1. https://blog.csdn.net/zzk1995/article/details/50266729 UE4的NetWork簡單原理
2. https://blog.csdn.net/liulong1567/article/details/73201022 深刻淺出UE4網絡
3. https://blog.csdn.net/u012999985/article/details/78244492 UE4網絡同步詳解(一)——理解同步規則
4. https://blog.csdn.net/u012999985/article/details/78384199 UE4網絡同步(二)——深刻同步細節

除此以外，瞭解到這部分的時候，順便也要知道UE4的反射機制

1. https://www.unrealengine.com/zh-CN/blog/unreal-property-system-reflection  官網文檔
2. https://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404078697299750989 UE4反射系統簡析

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爲何是筆記·三？  由於1、二被我隱藏了