项目-五子棋双人对战:游戏房间的管理(5)

完整代码见: 邹锦辉个人所有代码: 测试仓库 - Gitee.com

之前我们已经实现了玩家匹配的功能, 我们都知道, 匹配完过后就可以进入游戏房间进行对战了, 所以我们下一步关注的重点就是对于游戏房间的管理.

模块详细讲解

功能需求

通过匹配的方式, 自动给玩家加入到一个游戏房间, 也可以手动创建游戏房间, 当游戏结束后, 玩家退出房间, 游戏房间销毁, 在房间中需要关注的就是对于玩家信息的保存.

但是在服务器上, 显然不止是一个游戏房间, 而游戏房间的数量是根据当前匹配成功的玩家对数实时增长的, 因此我们需要在一个房间管理器中管理多个游戏房间.

这里我们就可以发现, 我们的主要工作就是实现Room和RoomManager.

实现细节

对于Room, 我们就显然需要保存双方用户的信息, 用User对象存储, 同时, 它还应该有唯一的roomid, 这样才能标识出唯一的房间信息.

注: 这里房间id使用UUID, 它表示"世界上唯一的身份标识", 通过调用这个算法, 每次生成的字符串必定不同.

对于RoomManager, 我们需要它记录相应的映射关系(需要根据房间id找到房间对象, 通过玩家id找到对应的游戏房间), 即房间和房间id的映射(也就是房间管理的主体部分rooms, 用哈希表来存储), 和房间id和两个用户的映射(userIdToRoomId, 用哈希表来存储).  然后在房间管理器中需要实现的是房间的添加和删除方法, 以及相关辅助方法.

展示: RoomManager

@Component
public class RoomManager {
    //房间id和房间的映射关系
    private ConcurrentHashMap rooms = new ConcurrentHashMap<>();
    //用户id和房间id的映射关系
    private ConcurrentHashMap userIdToRoomId = new ConcurrentHashMap<>();
 
    public void add(Room room, int userId1, int userId2) {
        rooms.put(room.getRoomId(), room);
        userIdToRoomId.put(userId1, room.getRoomId());
        userIdToRoomId.put(userId2, room.getRoomId());
    }
 
    public void remove(String roomId, int userId1, int userId2) {
        rooms.remove(roomId);
        userIdToRoomId.remove(userId1);
        userIdToRoomId.remove(userId2);
    }
 
    public Room getRoomByRoomId(String roomId) {
        return rooms.get(roomId);
    }
 
    public Room getRoomByUserId(int userId) {
        String roomId = userIdToRoomId.get(userId);
        if(roomId == null) {
            //userId -> roomId 映射不存在, 直接返回null
            return null;
        }
        return rooms.get(roomId);
    }
}

然后对于房间创建的时机, 我们之前就说过, 在匹配器中, 匹配成功且无异常状态时, 在匹配器中就创建了一个房间实例, 然后将两个用户放入房间.(然后向用户返回响应), 

接下来就是通过websocket对于进入游戏房间的具体处理: 

由于对战模块和匹配模块实现的是完全不一致的功能了, 为了做到更好的解耦合, 这里就需要使用不同的websocket路径进行处理.

我们之前讲过, 使用OnlineManager对象来进行对于用户在线状态的管理, 但这个状态的局限也是局限在game_hall这个页面中, 现在已经是在game_room. (之前退出game_hall界面的时候, 就会断开websocket连接, 也就会在服务器的OnlineManager中删除对应的元素.)

因此玩家从游戏大厅进入到游戏房间之后, 就需重新管理用户的在线状态了.

接下来以图示的方式讲解一下用户在线过程的管理:

首先是对于game_hall的退出:

然后具体分析一下上线的过程:

1. 玩家1进入game_room界面, 此时尝试建立WebSocket连接

2.服务器就会处理这个连接: 拿到用户对象, 根据用户对象找到对应的房间, 判定该玩家是否多开(保险起见), 把玩家在game_room中设置为上线.

3.此时玩家2也进入了game_room界面, 同2.

4.两者都就绪后, 就需要通知玩家1,2 游戏就绪, 房价id是xxx, 你的对手是xxx, 先手方是xxx

然后需要注意的是, 但凡是这种对于服务器的开发, 都需要注意线程安全问题! 

            if(room.getUser1() == null) {
                //第一个玩家还未加入房间
                //就把当前连上websocket的玩家作为user1, 加入到房间中
                room.setUser1(user);
                //先连入者为先手方
                room.setWhiteUser(user.getUserId());
                log.info("玩家 " + user.getUsername() + " 已经准备就绪! 作为玩家1");
                return;
            }
            if(room.getUser2() == null) {
                //第一个玩家还未加入房间
                //就把当前连上websocket的玩家作为user1, 加入到房间中
                room.setUser2(user);
                log.info("玩家 " + user.getUsername() + " 已经准备就绪! 作为玩家2");
                //两个玩家都加入成功后, 就让服务器给这两个玩家都返回websocket的响应
                //通知两个玩家说, 游戏双方都已经准备好了.
                //通知玩家1
                noticeGameReady(room, room.getUser1(), room.getUser2());
                //通知玩家2
                noticeGameReady(room, room.getUser2(), room.getUser1());
                return;
            }

这一段的逻辑就可以视为在多线程环境下调用的, 如果两个客户端同时执行到第一个判定, 此时就会出现问题! -> 两个玩家都认为自己是先手方.

这时候就需要用锁保护起来, 这时就需要考虑, 加锁的对象是什么? 

我们知道, 一局游戏是以一个房间为单位的, 房间与房间之间并不会产生影响, 因此这里对房间加锁即可 (即对上面的代码进行加锁即可)

在这里websocket对于异常和连接断开的连接, 应对的也就是玩家离开游戏房间的情况, 主要是如果中途有玩家退出, 另一个玩家也不能干等(就直接告诉他赢了), 这里就展示一下对应逻辑:

@Override
    public void handleTransportError(WebSocketSession session, Throwable exception) throws Exception {
        User user = (User) session.getAttributes().get("user");
        if(user == null) {
            // 此处简单处理, 断开连接时不再给客户端响应了
            return;
        }
        WebSocketSession exitSession = onlineUserManager.getFromGameRoom(user.getUserId());
        if(session == exitSession) {
            //加上这个判定, 目的是为了避免在多开的情况下, 第二个用户退出连接动作
            onlineUserManager.exitGameRoom(user.getUserId());
        }
        log.info("当前用户 " + user.getUsername() + " 游戏房间连接异常!");
 
        noticeThatUserWin(user);
    }
 
 
    @Override
    public void afterConnectionClosed(WebSocketSession session, CloseStatus status) throws Exception {
        User user = (User) session.getAttributes().get("user");
        if(user == null) {
            // 此处简单处理, 断开连接时不再给客户端响应了
            return;
        }
        WebSocketSession exitSession = onlineUserManager.getFromGameRoom(user.getUserId());
        if(session == exitSession) {
            //加上这个判定, 目的是为了避免在多开的情况下, 第二个用户退出连接动作
            onlineUserManager.exitGameRoom(user.getUserId());
        }
        log.info("当前用户 " + user.getUsername() + " 离开游戏房间!");
        //通知对手获胜
        noticeThatUserWin(user);
    }

 下一节中我们将会讲到对战模块的处理(实际主要是在Room中实现的), 白!