网络游戏的前后端通讯（一）

【旧博客转移 - 发布于2015年9月14日 22:25】

 

通讯是网络游戏的最重要部分之一，好的游戏通讯协议设计包括一下特点：包体积小、解析速度快、支持加解密等等，下面就简单说一下通讯协议的设计

1.游戏中常用的通讯协议以及数据格式

HTTP：

    早期的SLG游戏一般会采用HTTP协议进行通讯，后端大多采用PHP，通讯格式用XML、JSON等字符串，由于HTTP是短链接，所以没办法做到服务端主动更新数据推送给客户端，那种需要实时更新的数据，一般都采用客户端定时请求来实现。

Tcp/IP：

    随之MMO游戏兴起，对游戏实时交互的要求越来越高，Tcp这种长连接协议被广泛采用，通过Socket接口，我们可以跟服务端建立起长连接，这种双向连接很方便实时交互以及服务端主动推送数据，基于这种协议的通讯格式可以是XML、JSON，但大部分都采用直接把对象序列化成二进制的方式传输。常用的二进制序列化格式有AMF（Adobe公司创造）、protobuf（谷歌创造）。protobuf由于包体积小，解析速度快等优势被广泛使用，当然也可以自己去实现一套通讯格式。

2.自定义格式的序列化跟反序列化

序列化就是把一个对象以某种形式编码成二进制，用于存储或者传输。

反序列化顾名思义就是把二进制数据解码成对象。

复合型数据（自定义对象）都会由一些基本数据类型组成，我把它们分为固定长度型跟动态长度型

固定长度如：

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

不固定长度:

    String, Array

 

 下面是一个把基础类型转换成二进制的工具类，String类型的话就要先写长度再写UTF数据

package com.util;

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
/**
 * 二进制工具类
 * @author lijia
 */
public class ByteArrayUtil {

    /**
     * 把字符串转换成byte[]
     * @param str 字符串
     * **/
    public static byte[] writeUTF(String str){
        ByteArrayOutputStream byteArr = new ByteArrayOutputStream();
        byte[] rb = null;
        try {
            if(str == null || str == ""){//字符串为空
                byteArr.write(writeInt(0));//写入长度为0
            }else{
                byte[] strbyte = str.getBytes("UTF-8");
                byteArr.write(writeInt(strbyte.length));//写入字符串长度
                byteArr.write(strbyte);//写入字符串二进制数据
            }
            rb = byteArr.toByteArray();
            byteArr.close();
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return rb;
    }

    /**
     * 读取字符串
     * **/
    public static String readUTF(ByteArrayInputStream ips){
        int strLen = readInt(ips);//先读长度
        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;
    }

    /****
     * 连接两个字节数组
     * @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;
    }
}

下面这个P_User的类包含三个属性：id,age,isVip
两个函数：
ToBinary
按照一定的顺序把对象的各个成员属性转换成二进制写入流中

FromBinary
按照顺序把二进制转换成真实数据

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);
        }

    }

这样就可以序列化一个对象了，当然这种类可以写一个工具自动生成。
用XML做配置
属性名，属性类型，值(数组类型用)

<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>

这是之前写过的一个工具，用来编辑这种XML配置，支持编译成三种格式(As3、c#、Java)
待续...