教你从头写游戏服务器框架

对于通信“协议”来说，其实包含了许许多多的含义。在众多的需求中，我所定义的这个协议层，只希望完成四个最基本的能力：

1. 分包：从流式传输层切分出一个个单独的数据单元，或者把多个“碎片”数据拼合成一个完整的数据单元的能力。一般解决这个问题，需要在协议头部添加一个“长度”字段。
2. 请求响应对应：这对于异步非阻塞的通信模式下，是非常重要的功能。因为可能在一瞬间发出了很多个请求，而回应则会不分先后的到达。协议头部如果有一个不重复的“序列号”字段，就可以对应起哪个回应是属于哪个请求的。
3. 会话保持：由于游戏的底层网络，可能会使用 UDP 或者 HTTP 这种非长连接的传输方式，所以要在逻辑上保持一个会话，就不能单纯的依靠传输层。加上我们都希望程序有抗网络抖动、断线重连的能力，所以保持会话成为一个常见的需求。我参考在 Web 服务领域的会话功能，设计了一个 Session 功能，在协议中加上 Session ID 这样的数据，就能比较简单的保持会话。
4. 分发：游戏服务器必定会包含多个不同的业务逻辑，因此需要多种不同数据格式的协议包，为了把对应格式的数据转发。

除了以上三个功能，实际上希望在协议层处理的能力，还有很多，最典型的就是对象序列化的功能，还有压缩、加密功能等等。我之所以没有把对象序列化的能力放在 Protocol 中，原因是对象序列化中的“对象”本身是一个业务逻辑关联性非常强的概念。在 C++ 中，并没有完整的“对象”模型，也缺乏原生的反射支持，所以无法很简单的把代码层次通过“对象”这个抽象概念划分开来。但是我也设计了一个 ObjectProcessor ，把对象序列化的支持，以更上层的形式结合到框架中。这个 Processor 是可以自定义对象序列化的方法，这样开发者就可以自己选择任何“编码、解码”的能力，而不需要依靠底层的支持。

至于压缩和加密这一类功能，确实是可以放在 Protocol 层中实现，甚至可以作为一个抽象层次加入 Protocol ，可能只有一个 Protocol 层不足以支持这么丰富的功能，需要好像 Apache Mina 这样，设计一个“调用链”的模型。但是为了简单起见，我觉得在具体需要用到的地方，再额外添加 Protocol 的实现类就好，比如添加一个“带压缩功能的 TLV Protocol 类型”之类的。

消息本身被抽象成一个叫 Message 的类型，它拥有“服务名字”“会话ID”两个消息头字段，用以完成“分发”和“会话保持”功能。而消息体则被放在一个字节数组中，并记录下字节数组的长度。

enum MessageType { 
    TypeError, ///< 错误的协议 
    TypeRequest, ///< 请求类型，从客户端发往服务器 
    TypeResponse, ///< 响应类型，服务器收到请求后返回 
    TypeNotice  ///< 通知类型，服务器主动通知客户端 
}; 
 
///@brief 通信消息体的基类 
///基本上是一个 char[] 缓冲区 
struct Message { 
public: 
    static int MAX_MAESSAGE_LENGTH; 
    static int MAX_HEADER_LENGTH; 
   
    MessageType type;  ///< 此消息体的类型(MessageType)信息 
 
    virtual ~Message();    virtual Message& operator=(const Message& right); 
 
    /** 
     * @brief 把数据拷贝进此包体缓冲区 
     */ 
    void SetData(const char* input_ptr, int input_length); 
 
    ///@brief 获得数据指针 
    inline char* GetData() const{ 
        return data_; 
    } 
 
     ///@brief 获得数据长度 
    inline int GetDataLen() const{ 
        return data_len_; 
    } 
  
    char* GetHeader() const; 
    int GetHeaderLen() const; 
 
protected: 
    Message(); 
    Message(const Message& message); 
  
private: 
    char* data_;                  // 包体内容缓冲区 
    int data_len_;                // 包体长度 
 
}; 

根据之前设计的“请求响应”和“通知”两种通信模式，需要设计出三种消息类型继承于 Message，他们是：Request(请求包)、Response(响应包)、Notice(通知包)。

（编辑：应用网_丽江站长网）

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