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在线的棋牌类网络游戏java服务端实现

星期六, 2013-01-19 | Author: LeecloseAuthor: Lee Name: lee
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About: webgame网页,手机游戏服务端架构和开发者See Authors Posts (491) | JAVA-and-J2EE, webgame, 游戏开发 | 4,907 views

自己一直从事 页游开发看到一篇做游戏服务端的开发文章自然要收录下.(本文算是记录的蛮详细的，不过具体的性能优化，缓存，消息的处理等都不在其中，整体宏观列出了.)

本文来源于网络,好久之前看的,被收藏后一直没有看,今天看了后收藏到网站，原文地址：http://kakaluyi.iteye.com/blog/1489592.
一、网络

　　网络游戏，首先面临的问题当然是如何进行网络通信。首先考虑的是HTTP协议，因为所有的J2ME手机都支持这个，我们当然想尽可能的兼容用户。而且HTTP协议封装程度已经非常高了，不用去考虑线程、同步、状态管理、连接池，不过HTTP协议有两个不爽的地方：

　 　◇ 协议无状态，这个问题已经困扰过很多人很多次了。我曾考虑过的解决办法是改造HTTP协议，在数据传输完成之后不关闭socket，但是这样做工作 量非常大，在项目周期中，基本上就是Mission impossible，不予考虑。那么客户也就只能通过轮询的方式向服务器请求数据。

　 　◇ 网络流量过大。就这个项目来说，网络间传递的只是指令，但是每次传递都要加上一堆毫无用处的HTTP Head，再加上客户端需要做轮询，这个流量 对于手机来说简直恐怖，经简单测试，按照0.03元/K的GPRS网络费用计算，一局牌居然要消耗1元多的费用（每秒轮询），实在不可接受。也许我们可以 采用流量费包月的资费方式，不过这个话题与技术无关。

　　以上问题导致我们选择了Socket，这意味着我们将没有一个web环境，很多东西都要靠自己去实现：线程管理、客户状态监控、对象池、控制台……….

　 　网络部分打算采用Java NIO来实现，这是一种新的网络监听方式，基于事件的异步通信，可以提高性能。每个客户端连接之后，会有一个独立的 SocketChannel与它通信，这个SocketChannel会在用户的整个生存周期中存在。用户如果断开连接，服务器会得到-1，并且会抛出 Connection reset异常，通过捕获这两个特征，可以在用户意外断开连接后清理相关的资源。由于NIO是异步通信的，所以没有复杂的线程管 理。

二、通信协议

　　这个项目并没有复杂的通信指令，命令数量很有限，但是还是有个关键问题需要关注：流量。为 了尽量减小流量，我们使用字节代替字符串来保存系统指令，这样可以使流量减少一半，比如使用一个字节来保存一张扑克牌，字节高位表示花色，字节低位表示数 字，如果0代表黑桃，那么黑桃三就应该是0x03，这个需要靠位操作来实现：

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int  m=0;
    int  n=3;
    byte  card=(byte )(m)<<4)|((byte )n; //m左移四位，然后与n左或操作

　　游戏中需要传递用户的积分，这是一个大整数，使用四个字节来保存比较保险，将整数转换为四个字节的操作如下：

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public  static  byte [] translateLong(long  mark)
{
    byte [] b = new  byte [4];
    for  (int  i = 0; i < 4; i++)
    {
        b[i] = (byte ) (mark >>> (24 - i * 8));
    }
    return  b;
}

　　将四个字节转回来的操作如下：

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public  static  long  translateByte(byte [] b)
{
    int  mask = 0xff;
    int  temp = 0;
    int  res = 0;
    for  (int  i = 0; i < 4; i++)
    {
        res <<= 8;
        temp = b[i] & mask;
        res |= temp;
    }
    return  res;
}

三、数据库连接池

　 　由于没有一个web环境，所以我们需要自己实现一个数据库连接池，apache有一个项目叫做commons DBCP，这是一个基于apache自己 的对象池（apache commons pool）实现的数据库连接池，我们可以直接拿来使用，apache的软件未必是最好的，但是极大可能比我们自 己写的要好。

Commons DBCP需要三个.jar：

commons-collections-3.1.jar、commons-dbcp-1.2.1.jar、commons-pool-1.2.jar

这三个文件都可以在apache ? Jakarta ? commons项目下下载，加入到工程中即可。

构造一个数据库连接池的代码如下：

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import java.sql.Connection;
import java.sql.SQLException;
 
import org.apache.commons.dbcp.BasicDataSource;
import org.apache.commons.dbcp.ConnectionFactory;
import org.apache.commons.dbcp.DataSourceConnectionFactory;
 
/**
 * 
 * @author IA (//www.pomelolee.com)
 * @date 2013-1-19 下午3:57:21
 */
public class SqlTools {
 
    private static BasicDataSource bds = new BasicDataSource();
    private static ConnectionFactory fac = null;
 
    /**
     * @param args
     * @throws SQLException
     */
    public static void main(String[] args) throws SQLException {
        // 初始化连接池
        bds.setDriverClassName("org.postgresql.Driver "); // 数据库驱动程序
        bds.setUrl("jdbc:postgresql://localhost:5432/myDB"); // 数据库url
        bds.setUsername("postgres"); // dba帐号
        bds.setPassword("XXXXXXXX"); // 密码
        bds.setInitialSize(100); // 初始化连接数量
        bds.setMaxIdle(10); // 最大idle数
        bds.setMaxWait(1000 * 60); // 超时回收时间
        fac = new DataSourceConnectionFactory(bds); // 得到连接工厂
        Connection conn = fac.createConnection(); // 从池中获得连接
        conn.close(); // 释放连接，回到池中
        // 销毁连接池
        bds.close();
        bds = null;
        fac = null;
 
    }
 
}

请自行处理操作中的各种异常。

四、扑克牌的生成

　　游戏中需要为用户生成随机的扑克牌，首先我们需要初始化一副牌，放到一个Hashmap中，每张牌以一个字节表示，高为代表花色，的为代表数字，生成整副牌：

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private static HashMap<Integer, Byte> cards = new HashMap<Integer, Byte>();
 
    public static void pai() {
        int tmp = 0;
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            for (int m = 0; m < 13; m++) {
                tmp = ((byte) (i) << 4) | ((byte) m); // 使用位操作构造一张牌
                cards.put(new Integer(i * 13 + m), new Byte((byte) tmp));
            }
        }
        cards.put(new Integer(53), new Byte((byte) 0x4d)); // 大王
        cards.put(new Integer(54), new Byte((byte) 0x4e)); // 小王
    }

　 　如何随机地得到其中的N张牌呢？我们的做法是生成一个0-55的随机数，用这个随机数作主键从Hashmap中获得对象，取得之后，把该对象从队列中删 除，以免重复取得。由于java中的随机数是根据时间生成的，所以有可能导致用户得到的牌不够散，每个用户都摸到一条龙岂不是笑话？所以在生成随机数的时 候我们加入了一个大素数来作运算：

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long  cardId=new  Long ((Math.round(Math .random() * 87) % 55)).intvalue();

通过修改这个大素数，可以控制某个用户的牌比较好。

五、线程

　 　实际上本系统并没有复杂的线程管理，但是我想提供一个控制台让管理员可以管理游戏主线程，可以让它停止、中段、恢复、重启动，本来的设计是管理员通过与 线程A打交道，通过A去管理主线程B，但是熟悉java线程的朋友都知道，线程互相管理基本上就是不实际的，举个最简单的例子，A如何销毁B？也许你会说 调用B的destroy()方法就好了，网上很多讲解java线程的资料也确实是这么说的，但是他们都是鬼扯的，自己去看看java源代码 吧，Thread.destroy()方法的实际代码如下：

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public  void  destroy() 
{
    throw  new  NoSuchMethodError ();
}

　　事实真相是，Thread.destroy()方法自始至终就没有被实现过。所有写文章，教别人用这个方法销毁线程的人，都去撞墙吧，丢人丢大了。

　　最好的办法是A负责生成一个B并且启动它，然后B自己管理生存周期，A和B通过使用可共享的方法来通信，这是sun推荐的做法。

六、异步消息

　 　用户玩牌的过程中，有很多东西需要记录下来，比如记录用户的积分、等级变化，记录玩牌日志供数据统计等，当用户数量很多的时候，在数据库中记录这些信息 会很耗费资源，用户玩了一局之后会可能会等待很长时间。解决这个问题的方法是利用J2EE的消息bean来提供异步通信的机制，需要记录数据的时候，系统 会封装一个值对象，发送给J2EE容器，这个操作是很快的，完成之后就返回，用户可以继续操作，不用关心消息何时被处理。

　　J2EE的消息框架具备如下特征：

　　◇ 消息一定会被阅读，而且只阅读一次。JMS框架有自己的算法，把消息缓冲到硬盘，就算J2EE服务器死掉，消息也不会丢失。

　　◇ 系统采用点对点的Queue消息队列，可以保证同等优先级的消息先进先出。

　 　在Jboss 4.0中，部署消息Bean和Queue队列，都比weblogic 8.1来的容易，只需要在jboss.xml中声明消息目的地，如 果jboss发现该目的地不存在的话，会自动建立一个，实在很简单。

七、启动与退出

　　为了让系统具备让 人满意的性能，应该尽量多的重用对象，减少创建新对象。比如上面提到的消息发送，我们的操作是提供一个静态类，在系统启动的时候就初始化，保持与JMS服 务器的连接，系统发送消息的时候，不用再去查询JNDI和生成QueueConnectionFactory，这样可以提高系统响应速度。

　 　在数据库连接池的问题上，我们也采用同样的操作，启动的时候初始化N个连接。但是如果在关闭进程的时候不做任何操作，会导致JMS抛出socket异 常，虽然没什么大的影响，但总显得不专业，而且池中的连接不被释放的话，也可能导致问题。最好能够让系统像jboss等控制台程序一样，ctrl+c之后 能够执行操作，释放资源再退出。我们可以通过给进程/线程加上一个Hook来实现，windows程序员应该对这个非常熟悉。

Hook应该是一个线程方法，如下：

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public  class  Hook extends  Thread
{
    public  void  run()
    {
        //释放数据库连接，销毁连接池
        //关闭与JMS的连接
    }
}
 
//在主线程中加入：
 
Runtime .getRuntime().addShutdownHook(new  Hook()) ;

那么进程/线程会在退出的时候执行Hook的run方法，清理资源。

~谢谢打赏~

赏

Tags: java webgame, webgame开发, 在线的棋牌游戏开发

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