java游戏架构那点事儿（二） 博客分类： java 游戏 游戏框架netty
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2024-03-06 19:06:50
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从本节开始，我将逐步对架构的各个环节进行展开讲解。这一节主要讲消息的接收与发送 。
在说具体的消息接收发送前，先说明一下netty的工作流程（请不熟悉netty的同学参考使用netty+spring搭建游戏框架）。
Netty是一个基于事件的NIO框架。在Netty中，一切网络动作都是通过事件来传播并处理的。Netty的流处理模型：
而本节要讲的就是如何将收到的客户端消息交给线程池处理的细节。
我们收到客户端发送的消息，一般以二进制流的格式传输（当然也可以是字符串或者其他格式），而服务器端接收到该消息后，需要经过消息验证、消息封装、消息分发等过程。
1、消息验证
这里的验证主要是验证消息的一般合法性，例如长度、标识头规范、加密算法等等。如果此处验证未通过，就不需要后续的处理环节了。需要注意的一点是，如果采用长连接方式，不能单纯的判断消息长度不足就将消息直接丢弃，而应该将消息挂起直到再次接收到消息后继续做验证。当然，netty也提供了相应的decoder方法来解决分包、组包、粘包的问题，例如LengthFieldBasedFrameDecoder。
2、消息封装
如果验证消息是合法的，我们将消息体进行格式转换为我们自定义的GameRequest，我们称之为消息封装。
一般来讲，GameRequest中至少要包含netty的渠道信息（channel）、协议体标识（commandId）、协议体内容（commandData）三部分。当然也可以将消息验证中的加密算法部分放到这部分进行验证。
为了方便消息扩展，我们在实际应用中设计的GameRequest采用的是多协议合并处理模式。即一个请求可包含多个协议，将这些协议按照顺序存放在一个有序集合中按顺序处理。
3、消息分发
将封装好的消息体添加到消息队列的过程。其实消息分发并没有什么特别之处，特别的是在如何保证消息处理的高效性和有序性上。从我了解到的市面上的消息分发模式主要有三种：按照玩家分发、按照模块分发、按照执行效率分发。
3-1、按照玩家分发
优点：每个玩家一个独立的消息队列，玩家间不会互相影响，能有效保证独立玩家的消息处理顺序
缺点：如果采用关系型数据库，处理过程中容易出现锁竞争情况。所以这种方式更适合非关系型数据库模型的架构
3-2、按照模块分发
优点：每个模块一个独立的消息队列，模块间不会相互影响；大大降低锁竞争情况，提升关系型数据的处理效率
缺点：无法有效保证玩家消息的处理顺序；由于不同模块的执行效率不同，可能会出现因某一模块执行效率过低或死锁而影响所有玩家的情况
3-3、按照执行效率分发
其实是按照模块分发的一个变种，也就是将执行效率较低的模块单独提出来组成一个独立的处理器，这样执行效率低的模块对游戏的影响就会降低一些。
在实际的生产环境中，我们采用的是按照玩家分发的模式，即每个玩家有一个自己的消息队列。而在使用这种模式时，一开始我们为每个玩家起了一个线程，后来发现这种做法太浪费资源；后期采取了一种线程池轮询策略，合理节省了资源，提升了执行效率。有关细节将在线程池相关章节进行阐述。
当消息进入到消息队列后，netty就完成了他的历史使命。而消息的发送工作主要是依靠netty提供的channel。
4、消息发送
消息的发送可能有两种情况：
1、消息处理完成后发送GameResponse
2、消息处理过程中遇到异常，推送提示给客户端
对于第一种情况，无论是长连接还是短连接，处理方法都是一样的，即执行完handler.excute()方法返回GameResponse，并将GameResponse内容推送给客户端即可。对于第二种情况，如果采用的是长连接模式可能会遇到。此时只需要调用netty提供的channel，直接write相应的信息，然后关闭channel就可以了。
至此，消息的接收与发送模块就完成啦！后面的内容稍后奉上！
在说具体的消息接收发送前，先说明一下netty的工作流程（请不熟悉netty的同学参考使用netty+spring搭建游戏框架）。
Netty是一个基于事件的NIO框架。在Netty中，一切网络动作都是通过事件来传播并处理的。Netty的流处理模型：
启动Boss线程---接收到客户端连接---生成Channel---交给Work线程池处理
而本节要讲的就是如何将收到的客户端消息交给线程池处理的细节。
我们收到客户端发送的消息，一般以二进制流的格式传输（当然也可以是字符串或者其他格式），而服务器端接收到该消息后，需要经过消息验证、消息封装、消息分发等过程。
1、消息验证
这里的验证主要是验证消息的一般合法性，例如长度、标识头规范、加密算法等等。如果此处验证未通过，就不需要后续的处理环节了。需要注意的一点是，如果采用长连接方式，不能单纯的判断消息长度不足就将消息直接丢弃，而应该将消息挂起直到再次接收到消息后继续做验证。当然，netty也提供了相应的decoder方法来解决分包、组包、粘包的问题，例如LengthFieldBasedFrameDecoder。
2、消息封装
如果验证消息是合法的，我们将消息体进行格式转换为我们自定义的GameRequest，我们称之为消息封装。
一般来讲，GameRequest中至少要包含netty的渠道信息（channel）、协议体标识（commandId）、协议体内容（commandData）三部分。当然也可以将消息验证中的加密算法部分放到这部分进行验证。
为了方便消息扩展，我们在实际应用中设计的GameRequest采用的是多协议合并处理模式。即一个请求可包含多个协议，将这些协议按照顺序存放在一个有序集合中按顺序处理。
3、消息分发
将封装好的消息体添加到消息队列的过程。其实消息分发并没有什么特别之处，特别的是在如何保证消息处理的高效性和有序性上。从我了解到的市面上的消息分发模式主要有三种：按照玩家分发、按照模块分发、按照执行效率分发。
3-1、按照玩家分发
优点：每个玩家一个独立的消息队列，玩家间不会互相影响，能有效保证独立玩家的消息处理顺序
缺点：如果采用关系型数据库，处理过程中容易出现锁竞争情况。所以这种方式更适合非关系型数据库模型的架构
3-2、按照模块分发
优点：每个模块一个独立的消息队列，模块间不会相互影响；大大降低锁竞争情况，提升关系型数据的处理效率
缺点：无法有效保证玩家消息的处理顺序；由于不同模块的执行效率不同，可能会出现因某一模块执行效率过低或死锁而影响所有玩家的情况
3-3、按照执行效率分发
其实是按照模块分发的一个变种，也就是将执行效率较低的模块单独提出来组成一个独立的处理器，这样执行效率低的模块对游戏的影响就会降低一些。
在实际的生产环境中，我们采用的是按照玩家分发的模式，即每个玩家有一个自己的消息队列。而在使用这种模式时，一开始我们为每个玩家起了一个线程，后来发现这种做法太浪费资源；后期采取了一种线程池轮询策略，合理节省了资源，提升了执行效率。有关细节将在线程池相关章节进行阐述。
当消息进入到消息队列后，netty就完成了他的历史使命。而消息的发送工作主要是依靠netty提供的channel。
4、消息发送
消息的发送可能有两种情况：
1、消息处理完成后发送GameResponse
2、消息处理过程中遇到异常，推送提示给客户端
对于第一种情况，无论是长连接还是短连接，处理方法都是一样的，即执行完handler.excute()方法返回GameResponse，并将GameResponse内容推送给客户端即可。对于第二种情况，如果采用的是长连接模式可能会遇到。此时只需要调用netty提供的channel，直接write相应的信息，然后关闭channel就可以了。
至此，消息的接收与发送模块就完成啦！后面的内容稍后奉上！