1、TCP的特點以及與應用
TCP提供一種面向連接的、可靠的字節流服務。面向連接意味着兩個使用TCP的應用(通常是一個客戶和一個服務器)在彼此交換數據包之前必須先建立一個TCP連接。TCP建立連接需要經過三次握手，首先，客戶端發送一段報文給服務器，表示我要連你，服務器收到報文后馬上回復客戶端，同意或者不同意你連我，最后客戶端再發送一段報文給服務器表示確認要連接，經過這三次握手，客戶端才能最終連接上服務器。TCP主要有這幾個特點：TCP是面向連接的傳輸層協議；每個TCP連接只能有兩個端點，而且只能是一對一通信，不能一點對多點直接通信；數據以字節流的方式傳輸；傳輸的數據無消息邊界；TCP通過丟包重傳、滑動窗口、數據排序、擁塞控制等機制來保證傳輸數據的可靠性。
一般，強聯網類型的游戲都使用TCP，當然，有些對實時性要求很高的游戲也會將TCP與UDP配合使用，比如王者榮耀這類MOBA游戲，在實時戰斗中會使用可靠UDP協議，來保證游戲數據的高效傳輸，弱聯網類型的一般使用HTTP，HTTP為短鏈接，它基於TCP協議，當完成一次通訊就會馬上斷開連接。
2、如何維護一個長連接
在游戲過程中，玩家所處的網絡環境是復雜多變的，有時因為糟糕的網絡問題，會出現客戶端掉線、延遲、丟包等問題，網絡狀況不好時UDP會丟包嚴重，TCP雖然是可靠，但也會在ip層丟包，只不過由於TCP的重傳機制，能保證數據能傳輸到遠程終端，但也會造成延遲。那么如何維護好一個長連接呢？那就是做好斷線重連機制。
什么時候觸發斷線重連？
第一種判斷方法：在網絡糟糕的情況下，在客戶端進行網絡操作時經常會顯示的拋出異常，比如NetworkException、Timeout等，這種情況下，就說明客戶端已經無法與服務器通訊，這時就需要客戶端主動發起對服務器連接。
第二種判斷方法：使用心跳檢測，可以服務器定時發心跳包給客戶端，也可以客戶端定時發心跳包給服務器，我認為最穩妥的應該是客戶端發送心跳包給服務器，服務器收到后再回復一條確認收到的消息給客戶端，心跳包只需簡單設計就好，一般只包含消息頭，不含消息體。當超過規定時間T沒有收到心跳返回包時，就觸發斷線重連。
第三種判斷方法：使用Keepalive，keepalive是在TCP中一個可以檢測死連接的機制，是由TCP協議層實現的，具體使用方法我暫時也沒去了解~
第四種判斷方法：當手機客戶端切回后台后一定時間又返回游戲，或者網絡連接從wifi切到4G等情況下，可以主動觸發一次重連操作。
斷線重連的大致流程：
3、如何處理粘包分包問題
使用TCP協議做網絡模塊開發時，由於TCP本身的機制，如果發送的數據很小，那么會自動把一些小的數據合並在一起發送出去，但是接收端就沒辦法理解數據包並自行分開它，這就是粘包現象；而當一次發送的數據又過長的時候，TCP就會把該數據分成幾部分發送出去，每次接收方就只會接受部分的數據，這就是分包現象。由於粘包和分包現象是在傳輸層發生的，我們只能在應用層想辦法解決，處理粘包和分包有很多方法，這里介紹幾種常見的方法：
第一種方法是在每個數據包前面加上該數據包的長度，作為該數據包的包頭，當收到消息包時，先讀取消息包頭，得到消息包的長度，再根據這個長度去讀取對應長度的字節，這樣就能很好的解決粘包分包的問題。
第二種方法是在每個消息包的頭部或尾部加上一個標識符，這個標識符不能是常用的字符，比如可以使用‘￥’這類平時不會出現在消息體中的字符，將它作為消息包界限，接收端在收到消息后就能根據這個界限方便的去做處理。
第三種方法是如果使用的是JSON這類字符串做傳輸，可以根據消息包的首尾字符，通過判斷首尾‘{’和‘}’來組成一個完整的消息包。
4、使用TCP還是UDP
眾所周知，C/S架構中，TCP使用廣泛，UDP同樣也有不少用武之地，先看一下UDP與TCP相比的區別：首先，UDP速度比TCP快，因為UDP不需要先與對方建立連接，也沒有傳輸確認這一步驟，因此其速度會快不少；UDP一次性發送一個消息包，不需要考慮消息邊界的問題；UDP可以使用廣播或者組播的方式進行一對多傳輸；UDP由於沒有可靠的消息傳輸機制，它的可靠性不如TCP，也不能保證有序傳輸。
游戲往往對數據的可靠性傳輸要求很高，似乎看起來只能使用TCP，然而，很多游戲對客戶端數據同步要求特別高，比如英雄聯盟和王者榮耀，使用TCP來傳輸實時戰斗數據是行不通的，那還是只能在UDP上想辦法 ，通過對UDP進行一層可靠性封裝，可以使UDP同樣具有類似TCP傳輸可靠有序的特點。英雄聯盟開發時使用的是Enet，ENet提供一個相對簡單的以及穩健的位於UDP頂部的網絡通信層。其提供的主要功能是可選的可靠按順序的傳送數據包。王者榮耀使用的似乎是KCP，KCP是一個快速可靠協議，它主要的設計目的是為了解決在網絡擁堵的情況下TCP協議網絡速度慢的問題，增大網絡傳輸速率，但相當於TCP而言，會相應的犧牲一部分帶寬。KCP沒有規定下層傳輸協議，一般用UDP作為下層傳輸協議。提供類似這種可靠UDP服務的還有UDT等，在GitHub上可以找到不少這類項目。
5、使用哪種網絡傳輸數據格式
在做客戶端服務器通訊前，要選擇一種網絡傳輸數據格式，在做選擇時，都需要考慮幾點：第一是數據大小，這關系到占用帶寬和傳輸效率，應該盡量不要有多余的數據；第二點是可拓展性、可維護性，必須支持序列化及反序列化消息中用到的數據結構；第三點是數據安全性，有些數據是敏感數據，需要進行加密處理；第四點是是否跨平台支持；第五點是消息可讀性，這點不重要，但消息可讀性高的話，調試時方便。
游戲開發中，主要的網絡傳輸數據格式有Json、Xml、Protobuf，以及自定義二進制數據包，在很多時候，我們都使用Json和Xml，因為使用簡單，可讀性高，調試方便，但它們屬於文本，占用空間稍大，顯得有些臃腫。自定義二進制數據格式雖然體積小，傳輸高效，但致命的缺點是可擴展性差，在編寫和解析數據包時很容易出錯，而且當需要編寫一些數據結構時會比較麻煩，因此這種方式只適合小項目。Protobuf是一種輕便高效的結構化數據存儲格式，Protobuf可用於通訊協議、數據存儲等領域的語言無關、平台無關、可擴展的序列化結構數據格式，目前提供了C++、Java、Python、C#等多種語言的API，很適合用於網絡游戲的消息結構體定義上。相對於XML文件和Json文件，它的性能更好，效率更高。
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