網絡游戲的前后端通訊（一）

【舊博客轉移 - 發布於2015年9月14日 22:25】

 

通訊是網絡游戲的最重要部分之一，好的游戲通訊協議設計包括一下特點：包體積小、解析速度快、支持加解密等等，下面就簡單說一下通訊協議的設計

 

1.游戲中常用的通訊協議以及數據格式

HTTP：

    早期的SLG游戲一般會采用HTTP協議進行通訊，后端大多采用PHP，通訊格式用XML、JSON等字符串，由於HTTP是短鏈接，所以沒辦法做到服務端主動更新數據推送給客戶端，那種需要實時更新的數據，一般都采用客戶端定時請求來實現。

 

Tcp/IP：

    隨之MMO游戲興起，對游戲實時交互的要求越來越高，Tcp這種長連接協議被廣泛采用，通過Socket接口，我們可以跟服務端建立起長連接，這種雙向連接很方便實時交互以及服務端主動推送數據，基於這種協議的通訊格式可以是XML、JSON，但大部分都采用直接把對象序列化成二進制的方式傳輸。常用的二進制序列化格式有AMF（Adobe公司創造）、protobuf（谷歌創造）。protobuf由於包體積小，解析速度快等優勢被廣泛使用，當然也可以自己去實現一套通訊格式。

 

2.自定義格式的序列化跟反序列化

序列化就是把一個對象以某種形式編碼成二進制，用於存儲或者傳輸。

反序列化顧名思義就是把二進制數據解碼成對象。

 

復合型數據（自定義對象）都會由一些基本數據類型組成，我把它們分為固定長度型跟動態長度型

 

固定長度如：

    byte(8位), short(16位), int(32位), float(32位), long(64位), boolean(8位)

 

不固定長度:

    String, Array

 

 下面是一個把基礎類型轉換成二進制的工具類，String類型的話就要先寫長度再寫UTF數據

package com.util;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
/**
 * 二進制工具類
 * @author lijia
 */
public class ByteArrayUtil {

    /**
     * 把字符串轉換成byte[]
     * @param str 字符串
     * **/
    public static byte[] writeUTF(String str){
        ByteArrayOutputStream byteArr = new ByteArrayOutputStream();
        byte[] rb = null;
        try {
            if(str == null || str == ""){//字符串為空
                byteArr.write(writeInt(0));//寫入長度為0
            }else{
                byte[] strbyte = str.getBytes("UTF-8");
                byteArr.write(writeInt(strbyte.length));//寫入字符串長度
                byteArr.write(strbyte);//寫入字符串二進制數據
            }
            rb = byteArr.toByteArray();
            byteArr.close();
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return rb;
    }

    /**
     * 讀取字符串
     * **/
    public static String readUTF(ByteArrayInputStream ips){
        int strLen = readInt(ips);//先讀長度
        String str = "";
        if(strLen>0)
        try {
            byte[] strByte = new byte[strLen];
            ips.read(strByte, 0, strLen);
            str = new String(strByte, "UTF-8");
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return str;
    }

    public static byte[] writeLong(long s) {
        byte[] buf = new byte[8];
        for (int i = 8 - 1; i >= 0; i--) {
            buf[i] = (byte) (s & 0x00000000000000ff);
            s >>= 8;
        }
        return buf;
    }

    public static long readLong(ByteArrayInputStream ips){
        byte[] buf = new byte[8];
        ips.read(buf, 0, 8);
        long r = 0;
        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            r <<= 8;
            r |= (buf[i] & 0x00000000000000ff);
        }
        return r;
    }

    public static byte[] writeInt(int s) {
        byte[] buf = new byte[4];
        for (int i = 4 - 1; i >= 0; i--){
            buf[i] = (byte) (s & 0x000000ff);
            s >>= 8;
        }
        return buf;
    }

    public static int readInt(ByteArrayInputStream ips) {
        byte[] buf = new byte[4];
        ips.read(buf, 0, 4);
        int r = 0;
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            r <<= 8;
            r |= (buf[i] & 0x000000ff);
        }
        return r;
    }

    /****
     * 連接兩個字節數組
     * @param b
     * @param b2
     * @return
     */
    public static byte[] connectByteArray(byte[] b, byte[] b2){
        int blen = b.length;
        int b2len = b2.length;
        byte[] nb = new byte[blen+b2len];
        for(int i = 0; i < blen; i++){
            nb[i] = b[i];
        }
        for(int i = 0; i < b2len; i++){
            nb[blen+i] = b2[i];
        }
        return nb;
    }
}

 

下面這個P_User的類包含三個屬性：id,age,isVip
兩個函數：
ToBinary
按照一定的順序把對象的各個成員屬性轉換成二進制寫入流中

FromBinary
按照順序把二進制轉換成真實數據

package com.coolProto;

    public class P_User extends Message
    {
        public P_User()
        {
        }

        public int age;

        public double id;

        public boolean isVip;

        @Override
        public void ToBinary(MessageOutputByteArray osData)
        {
            write_int(osData, this.age);
            write_double(osData, this.id);
            write_boolean(osData, this.isVip);
        }

        @Override
        public void FromBinary(MessageInputByteArray isData)
        {
            this.age = read_int(isData);
            this.id = read_double(isData);
            this.isVip= read_boolean(isData);
        }

    }

 

這樣就可以序列化一個對象了，當然這種類可以寫一個工具自動生成。
用XML做配置
屬性名，屬性類型，值(數組類型用)

<root>
    <proto name="M_User_List_toc">
        <attribute name="id" type="double" value="null"/>
        <attribute name="a" type="string"/>
        <attribute name="b" type="string"/>
        <attribute name="skillList" type="array" value="int"/>
        <attribute name="userList" type="array" value="P_User"/>
    </proto>
    <proto name="P_User">
        <attribute name="userName" type="string"/>
        <attribute name="age" type="int"/>
        <attribute name="id" type="double"/>
        <attribute name="isVip" type="boolean"/>
    </proto>
</root>

 

 

 

這是之前寫過的一個工具，用來編輯這種XML配置，支持編譯成三種格式(As3、c#、Java)
待續...