【精简改造版】大型多人在线游戏BrowserQuest服务器Golang框架解析（2）——服务端架构

1.架构选型

B/S架构：支持PC、平板、手机等多个平台

2.技术选型

（1）客户端web技术：

• HTML5 Canvas：支持基于2D平铺的图形引擎

• Web workers：允许在不减慢主页UI的情况下初始化大型世界地图。

• localStorage：将您角色的进度将实时保存在其中

• CSS3 Media Queries：使游戏可以自行调整大小并适应许多设备

• HTML5 audio：你可以听到老鼠或骷髅死亡的声音

（2）后台

• NodeJS（或golang）

• DB：MongoDB（Metrics）

（3）通讯类型：websocket

（4）通讯协议：[type(int), ……]

3.服务架构类型

单体架构

4.数据结构

4.1 实体类型

4.2 地图定义

5.通讯协议

5.1 消息类型定义

客户端与服务器基于websocket连接进行数据收发，详细协议如下：

5.2 协议交互流程

6.类图

• 一个世界包含一张地图【静态】

  • 一张地图包含若干ChestArea区域

    • 一个ChestArea区域包含若干Item对象

  • 一张地图包含若干MobArea区域

  • 一张地图包含若干CheckPoint

• 一个世界包含若干Zone【动态】

  • 一个Zone包含若干NPC对象

  • 一个Zone包含若干Mob对象

  • 一个Zone包含若干Item对象

  • 一个Zone包含若干Player对象

7.线程模型

7.1 协程创建

• 创建一个世界广播服务协程

• 根据地图的区域个数，每个区域创建一个协程

• 每个接入用户创建一个Handler协程，每个Handler协程创建一个PlayerHandleLoop协程

7.2 协程通信

（1）Handler协程与PlayerHandleLoop协程通过带缓冲PacketChan通信

（2）Player读取解析PacketChan中的消息，逻辑处理后投递到所属区域对象的zone.EventCh

（3）Player对象调用世界对象，将消息投递到world.BroadcastCh进行世界消息发送（如人数）

（4）世界对象解析world.BroadcastCh中的消息，遍历所有区域对象，将消息投递到zone.EventCh

（5）区域对象读取解析zone.EventCh中的消息，逻辑处理后调用Player对象send方法进行消息发送

8.游戏详细处理逻辑分析

8.1地图加载

（1）通过json Unmarshal进行decode到Map结构体。

（2）根据地图宽高和区域宽高，计算出区域个数

（3）其中Map.collitions表示碰撞的点，结合地图宽高，初始化碰撞二维表

（4）初始化checkpoint Map，checkpoint ID作为KEY。其中checkpoint.S为1的表示为起始区域

8.2.物品掉落

	TypeCrab.ID: &MobProperty{
		Drops: map[string]int{
			"flask":        50,
			"axe":          20,
			"leatherarmor": 10,
			"firepotion":   5,
		},
		HP:          60,
		ArmorLevel:  2,
		WeaponLevel: 1,
	},

Drops表示：flask：50%，axe：20%，leatherarmor：%10，firepotion：5%，不掉落5%

算法：随机一个[0~99]的值，累计求和，判断是否在Drops区间，如果在则掉落对应物品，否则不掉落。

8.3.物品捡取

func (z *Zone) onLoot(e *Event) {
	itemID := e.Data[0].(int)
	p := z.PlayersMap[e.PlayerID]
	if p == nil {
		return
	}
	if item := z.ItemsMap[itemID]; item != nil {
		despawnEvent := AquireEvent(EventDespawn, itemID)
		z.broadcastZone(despawnEvent)
		item.IsDestroy = true
		if item.IsStatic {
			item.RespawnLater(z.EventCh)
		}
		kind := item.Kind
		if kind.ID == TypeFirePotion.ID {
			// TODO
		} else if IsHealingItem(kind) {
			amount := 0
			switch kind.ID {
			case TypeFlask.ID:
				amount = 40
			case TypeBurger.ID:
				amount = 100
			}
			if amount > 0 && !p.HasFullHealth() {
				p.ReginHealthBy(amount)
				healthEvent := AquireEvent(EventHealth, p.HP)
				_ = p.send(healthEvent)
			}
		} else if IsArmor(kind) || IsWeapon(kind) {
			equipEvent := AquireEvent(EventEquip, p.ID, kind.ID)
			z.broadcastZone(equipEvent)
 
			if IsArmor(kind) {
				p.equipArmor(kind.ID)
				p.updateHP()
				HPEvent := AquireEvent(EventHP, p.MaxHP)
				_ = p.send(HPEvent)
			} else {
				p.equipWeapon(kind.ID)
			}
		}
	}
}

捡取流程：

通过EventDespawn消息广播消失；

• 如果是静态物品，则触发定时重刷；

• 如果是药品，则触发补血；

• 如果是防具，则广播装备并根据当前防具类型更新当前用户血条；

• 如果是武器广播装备的同时并装备。

8.4.mob跟随

func (m *Mob) ChaseTarget(zoneID string, mp *Map, targetX, targetY int) {
	zid := mp.GetGroupIDFromPosition(targetX, targetY)
	if zoneID != zid {
		m.X, m.Y = targetX, targetY
	} else {
		pointsAround := make([][2]int, 0)
		for _, p := range [][2]int{
			[2]int{targetX, targetY + 1},
			[2]int{targetX + 1, targetY},
			[2]int{targetX, targetY - 1},
			[2]int{targetX - 1, targetY},
		} { // 沿着玩家上下左右，找到若干个有效的点作为目标
			if mp.IsValidPosition(p[0], p[1]) && zoneID == mp.GetGroupIDFromPosition(p[0], p[1]) {
				pointsAround = append(pointsAround, p)
			}
		}
		minLen := 999999
		minIndex := 0
		for i, p := range pointsAround { // 基于有效点，找到其中mob到玩家有效点的一个最小距离
			pathLength := (m.X-p[0])*(m.X-p[0]) + (m.Y-p[1])*(m.Y-p[1])
			if pathLength <= minLen {
				minLen = pathLength
				minIndex = i
			}
		}
		m.X, m.Y = pointsAround[minIndex][0], pointsAround[minIndex][1]
	}
}

算法：先找玩家周围有效点，然后从中计算选取一个最短路径点，最短路径通过：(x1-x2)(x1-x2) + (y1-y2)(y1-y2)粗略算出。更新当前mob的X、Y。

8.5.mob平静期处理

func (z *Zone) onMobCalm(e *Event) {
	mobID := e.Data[0].(int)
	if mob := z.MobsMap[mobID]; mob != nil {
		z.Logger.Println("[DEBUG] Mob", mob, "Calm Down")
 
		mob.RecoveryHP()
		for k := range mob.Haters {
			delete(mob.Haters, k)
		}
		mob.TargetID = 0
		if mob.X != mob.OriginX || mob.Y != mob.OriginY {
			mob.X, mob.Y = mob.OriginX, mob.OriginY
			moveEvent := AquireEvent(EventMove, mob.ID, mob.X, mob.Y)
			z.broadcastZone(moveEvent)
		}
		mob.TargetID = 0
	}
}

平静期到时（如果有玩家HIT攻击此mob时，平静期会被重置），mob恢复体力，清除所有Haters，当前位置不在原始位置则移动到原始位置并广播。

8.6.多人同时攻击

func (m *Mob) AddHate(playerID, damage int) {
	m.Haters[playerID] += damage
}
 
func (m *Mob) ChooseMobTarget() int {
	var max, maxPid int
	for pid, hate := range m.Haters {
		if hate > max {
			max = hate
			maxPid = pid
		}
	}
	if max <= 0 {
		return -1
	}
	return maxPid
}
 
func (z *Zone) onMobAttacked(m *Mob, p *Player) {
	m.ResetHateLater(z.EventCh)
 
	dmg := DamageFormula(p.WeaponLevel, m.ArmorLevel)
	if dmg > 0 {
		m.HP -= dmg
		if m.HP > 0 {
			dmgEvent := AquireEvent(EventDamage, m.ID, dmg)
			_ = p.send(dmgEvent)
 
			m.AddHate(p.ID, dmg)
			if maxHateTarget := m.ChooseMobTarget(); maxHateTarget > 0 {
				if maxHateTarget != m.TargetID {
					m.TargetID = maxHateTarget
				}
				attackEvent := AquireEvent(EventAttack, m.ID, m.TargetID)
				z.broadcastZone(attackEvent)
			}
		} else {
			z.Logger.Println("[DEBUG] m", m.ID, "DEAD!")
			m.IsDead = true
			if dropItem := m.DropItem(); dropItem != nil {
				z.Logger.Println("[DEBUG] m", m.ID, "DROP!", dropItem)
				dropItem.DespawnLater(z.EventCh)
				z.ItemsMap[dropItem.ID] = dropItem
 
				spawnItemEvent := AquireEvent(EventSpawn, dropItem.Pack()...)
				z.broadcastZone(spawnItemEvent)
			}
			z.Logger.Println("[DEBUG] m", m.ID, "DESPAWN LATER!")
			m.RespawnLater(z.EventCh)
 
			despawnEvent := AquireEvent(EventDespawn, m.ID)
			z.broadcastZone(despawnEvent)
			killEvent := AquireEvent(EventKill, m.Kind.ID)
			_ = p.send(killEvent)
			z.Logger.Println("[DEBUG] m", m.ID, "DESPAWN!")
		}
	}
}

所有玩家及伤害累积基于当前被攻击的mob的Haters列表，mob选择一个累积伤害最大的玩家进行攻击

9.代码还需完善点

• ChestArea、MobArea、StaticChest支持

• DO、PO拆分

• 多世界支持

• 排队与负载支持

• 账号接入

• NPC寻路算法增强

• 任务与活动

• 数据持久化

• 机器人压测脚本

• 性能metrics监控

• ……

10.三方框架