深度解析Java遊戲服務器開發

時間 2019-11-10

標籤深度解析 java 遊戲服務器開發欄目 Java 简体版

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1.認識遊戲vue

　　1.1什麼是遊戲git

　　　　1.1.1遊戲的定義　　　　　　　　github

　　　　　　任何人類正常生理需求以外的活動都可稱爲遊戲shell

　　　　1.1.2遊戲的分類數據庫

　　　　　　RPG角色扮演遊戲、ACT動做遊戲、AVG冒險遊戲、FPS第一人稱視角射擊遊戲、TPS第三人稱視角射擊遊戲、FTG格鬥遊戲、SPT體育遊戲、RAC競速遊戲、RTS即時戰略遊戲、STG射擊類遊戲、SLG策略遊戲、MSC音樂遊戲、SIM生活模擬遊戲、TCG育成遊戲、CAG卡片遊戲、LVG戀愛遊戲、GAL美少女遊戲、WAG手機遊戲、MMOPRG大型多人在線角色扮演遊戲、ARPG動做角色扮演遊戲、ETC其餘類遊戲、動漫遊戲、MOBA多人在線技術競技遊戲apache

　　1.2遊戲開發及分工編程

　　　　可行性與計劃研究階段、分析需求階段、設計階段、開發階段、測試階段、系統驗收json

　　　　開發流程：產品立項、遊戲設計、開發階段、測試階段、Alpha測試（項目組內部測試）、Beta測試（遊戲內測）、上線推廣階段、運營階段設計模式

　　1.3遊戲行業現狀分析

　　　　虛擬現實設備及內容、移動遊戲操控設備、互聯網+遊戲創業、電競直播平臺、原創IP、H5遊戲

　　1.4遊戲服務器開發要點

　　　　網絡知識（OSI參考模型、套接字、長鏈接、短鏈接）、併發編程、設計模式（單例模式、工廠模式、觀察者模式）、數據庫（MySQL、Mongo,內存數據庫Redis、Memcache、Ehcache）、gm運營工具、運維知識（服務器部署、架構搭建、負載均衡、日誌管理、數據庫備份恢復、災難處理）

2.環境搭建

　　2.1Windows開發環境搭建

　　　　2.1.1安裝JDK

　　　　　　設置Path變量、設置CLASSPATH環境變量、設置JAVA_HOME

　　　　2.1.2安裝Eclipse

　　　　2.1.3安裝數據庫客戶端工具　　　　　　

　　　　　　Navicat for MySQL (MySQL) : http: //www.navicat.eom.cn/
　　　　　　MongoVUE (Mongo ) : http：／ www.mongovue.com
　　　　　　RedisClient (Redis) : https: // github.com/caoxin /RedisClient

　　　　2.1.4安裝SSH工具

　　　　　　XShell: http: //www.netsarang.com/products/xsh_overview.html
　　　　　　SSH: http://ultra.pr.erau.edu/~·jaffem/tutoriaVSSH _secure_ shell_ client.htm

　　　　2.1.5 安裝其餘工具
　　　　　　文本編輯器
　　　　　　　　Ediψlus: https: //www.ediφlus.com/download.htrnl
　　　　　　　　Sublime Text: http: //www.sublimetext.com/
　　　　　　容器
　　　　　　　　Tomcat: https: //tomcat.apache.org/
　　　　　　　　JBoss: http://jbossas.jboss.o
　　　　　　JSON 解析工具
　　　　　　　　在線 JSON 解析： http://json.cn

　　2.2Mac OS X開發環境搭建

　　2.3Linux服務器環境搭建

3.網絡通訊

　　3.1通訊協議

　　　　TCP/IP模型：鏈路層、網絡層、傳輸層、應用層

　　　　3.1.1面向鏈接的 TCP

　　　　　　3次握手創建鏈接

　　　　　　面向鏈接：通訊以前必須經過三次「握手」創建可靠鏈接　　　　　　

　　　　　　安全可靠：每次通訊都必須獲得對方的應答，不然認爲數據報丟失，須要重發。

　　　　　　全雙工通訊：旦創建鏈接，雙方均可以經過通道進行數據傳輸
　　　　　　通訊只能創建在兩個點之間
　　　　　　面向流通訊：通訊傳輸是經過流的形式進行的。

　　　　3.1.2面向數據報的UDP

　　　　3.1.3HTTP編程

　　　　3.1.4Socket編程

　　　　　　服務器監聽、客戶端請求、鏈接確認

　　　　3.1.5 WebSocket 編程

　　3.2Java NIO 基礎

　　　　3.2.1BIO編程（阻塞式IO）

　　　　3.2.2NIO編程（非阻塞式IO）

　　　　　　建立1個線程負責處理 IO 事件和事件的分發。
　　　　　　事件驅動機制非同步監視事件，而是事件到達以後觸發。
　　　　　　線程之間經過 wait notify 等方式通訊，減小了沒必要要的線程切換。

　　　　3.2.3AIO編程（異步IO）

　　　　　　沒有阻塞等待客戶端鏈接

　　3.3Mina的介紹及其使用

　　　　3.3.1整體架構

　　　　3.3.2IoService

　　　　　　負責IO相關工做

　　　　3.3.3IoFilterChain

　　　　　　擴展處理器

　　　　3.3.4IoHandler

　　　　　　業務邏輯處理

　　　　3.3.5IoSession

　　　　　　對應客戶端與服務端的IO鏈接

　　　　3.3.6工做原理

　　　　3.3.7Acceptor與Connector 線程

　　　　　　監聽鏈接

　　　　3.3.8 Processor 線程

　　　　　　複製IO讀寫操做

　　　　3.3.9線程模式

　　　　3.3.10請求的處理順序

　　　　　　保證請求IO請求順序

　　　　3.3.11Mina編程

　　3.4Netty的介紹及其使用

　　　　3.4.1整體架構

　　　　3.4.2零拷貝

　　　　　　Netty 的接收和發送來用 ByteBuffer, ByteBuffer 採用 Direct Buffers ，即ByteBuffer 直接使用堆外的內存進行 Socket 讀寫，而不須要進行字節緩衝區的二次拷貝

　　　　　　Netty 的組合 Buffer 對象，能聚合多個 ByteBuffer 對象，用戶若是要操做多個Buffer ，能夠先將這些 Buffer 組合，而後操做這個組合 Buffer

　　　　　　Netty 採用 transferTo 進行文件傳輸，能夠直接把文件緩衝區的數據發送到目標的Channel

　　　　3.4.3 Codec 框架

　　　　　　FrameDecoder

　　　　　　　　FrameDecoder 經過維護 DynamicChannelBuffer 存儲接收的數據，它提供抽象模板，在模板中寫好了整個解碼過程，使用它只需在子類實現 decode 方法。

　　　　　　ReplayingDecoder

　　　　　　　　ReplayingDecoder FrameDecoder 的非阻塞解碼

　　　　　　ObjectEncoder和Objectoecoder

　　　　　　　　這兩個類能對 Java 對象進行編解碼序列化。

　　　　　　HttpRequestEncoder 和HttpRequestDecoder
　　　　　　　　Netty中還能實現 HTTP 服務器，經過 HttpRequestEncoder HtφRequestDecoder能實現 HTTP 請求和響應的編解碼。

　　　　3.4.4 Channel

　　　　3.4.5 ChannelEvent

　　　　3.4.6 ChannelPipeline

　　　　3.4.7 Netty 編程

4.數據交互

　　4.1數據傳輸格式

　　　　網絡數據大小、網絡數據安全性、實現複雜度、協議通用性

　　　　數據類型：自定義二進制 Binary、開源協議、文博會協議

　　4.2JSON的使用及解析

　　4.3XML的使用及解析

　　4.4Google Protocol Buffer 的介紹及使用

　　　　4.4.1 Protobuffer 的安裝與編譯

　　　　4.4.2 Protobuffer 的語法

　　　　　　標識符，Proto buffer 協議的標識符爲 message enum, message 表明消息類型， enum 表明枚舉類型，在經過 Protobuffer 的編譯器編譯以後，它們都生成 Java 中的一個類。

　　　　　　修飾符

　　　　　　　　required ：該宇段不能爲空，必須傳遞值，不然 message 不能被正確初始化。
　　　　　　　　optional ：該字段能夠爲空，無論該字段是否傳值， message 都能正確初始化。
　　　　　　　　repeated ：重複的字段，等同動態數組，編譯成 Java 後即爲 List ，可是其數據能夠爲空。

　　　　　　數據類型

　　　　　　Package

　　　　　　Option，Option 能夠定義些經常使用選工頁

　　　　4.4.3 生成 Java類

　　　　4.4.4 Eclipse的protobuf-dt 插件

　　　　4.4.5 示例程序

5.數據緩存與持久化

　　5.1遊戲數據存儲

　　　　5.1.1 數據分類

　　　　　　全局數據（排行榜信息、聯盟信息、國家信息、競技場信息等全服全部玩家共享的信息）、在線玩家數據、離線玩家數據

　　　　5.1.2 數據緩存方式

　　　　5.1.3 數據持久化方式

　　　　5.1.4 數據庫的比較

　　5.2MySql的介紹及使用

　　5.3MongoDB的介紹及使用

　　　　文檔存儲、可擴展性、易查詢、安全性

　　5.4Memcache的介紹和使用

　　5.5Redis的介紹和使用

　　　　5.5.1Redis的特色

　　　　　　速度快、數據類型豐富、操做原子性、持久化、應用場景豐富

　　　　5.5.3Redis的持久化

　　　　　　AOF 模式指 Redis 在執行過程當中會把全部的寫指令記錄下來，當數據恢復時，再按照當時記錄的順序執行遍命令

　　　　　　RDB 模式是在不一樣的時間點將 Red is 存儲的數據快照存儲到磁盤等介質上， Redis在持久化過程當中，會先將數據寫到臨時文件中，持久化過程結束以後再用臨時文件替換上次持久化好的文件

　　　　5.5.4Redis的主從複製

6.遊戲邏輯

　　6.1邏輯架構

　　　　6.1.1項目目錄

　　　　6.1.2模塊介紹

　　　　　　core ：核心模塊

　　　　　　　　Gamelnit ：遊戲服務器啓動關閉類，負責服務器資源的加載與釋放
　　　　　　　　Router ：處理玩家請求接入的邏輯處理消息分發

　　　　　　manager：邏輯模塊

　　　　　　event 事件處理模塊。
　　　　　　module ：邏輯模塊。

　　　　net ：網絡模塊，使用的網絡框架及網絡請求處理等

　　　　　　rpc：負責邏輯服務器與其餘服務器的遠程服務調用。
　　　　　　NetFramework ：模擬網絡層框架，負責網絡請求響應的封裝（這裏只寫了一個模擬類，正式開發中應當使用 Netty Mina 等網絡框架〉
　　　　　　NetHandler ：模擬網絡框架處理接口，負責處理網絡框架的邏輯。
　　　　　　NetHandlerlmpl ：模擬網絡框架處理接口的實現類
　　　　　　NetModule ：模擬網絡層框架封裝，負責封裝網絡框架。
　　　　　　ProtoIds ：網絡請求協議號，客戶端與服務器交互的協議號
　　　　　　ProtoMessage ：網絡請求消息體，客戶端與服務器交互的消息結構
　　　　　　ResultCode ：網絡響應碼，客戶端與服務器交互返回結構的響應碼封裝
　　　　　　net.properties ：網絡配置 IP 端口文件

　　　　task ：任務模塊，遊戲中須要的定時任務。

　　　　　　JobMgr: Job 管理類
　　　　　　QuartzManager: Quartz 管理類
　　　　　　TestJob ：測試 Job類

　　　　template ：靜態數據，遊戲中靜態數據的載入和讀取。

　　　　　　DataLoader ：遊戲服務器數據載入類。

　　　　util ：工具類，所須要的工具類，如數據庫工具類、緩存工具類、線程池工具

　　　　　　CacheUtil 緩存管理類
　　　　　　DB 數據庫管理類
　　　　　　ExecutorPool 線程池管理類

　　　　test：遊戲服務器邏輯框架測試類

　　6.2邏輯流程

　　　　6.2.1網絡模塊

　　　　6.2.2線程池

　　　　6.2.3啓動服務器

　　　　6.2.4邏輯請求處理