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Java游戏服务器成长之路----感悟篇
又是一个美好的周末啊，现在一到周末，早上就起得晚，下午困了又会睡一两个小时，上班的时候，早上起来喝一杯咖啡，然后就能高效的工作一整天，然而到了周末人就懒散了，哈哈。最近刚跳槽，到新公司已经干了有两周时间了，这两周时间是过得比较充实的，因为这家新公司是个小公司，以前以单机开发为主，服务器方面我一个人，做两个游戏的服务器开发工作，当然，一个很简单，另一个就相对复杂点，简单的那个是个弱联网游戏，服务器只需要做好数据存档和登录支付验证就好了，而另一个，则是相对复杂的slg游戏，我感觉这是又一款cok，而公司目前并不打算再招服务器了，所以估计这个项目我会一个人干到明年吧，等第一款上线赚钱了，可能会再招服务器。老实说，面试的时候，我就觉得这份工作对我而言是一个挑战，而当我清楚的了解了公司状况之后，我依然决定接受这个挑战。说说我之前的经历吧，大四的时候，学校安排来北京培训java（培训没什么丢脸的，出来找工作我也用的真学历真背景，不像某峰互联），之后我去了培训机构推荐的公司实习，那个时候，工资2k，然而工作也干得很开心，跟着前辈学到了不少东西，当时是做微信公众号开发的，我跟着前辈做微信后台开发，当时使用SpringMVC+MyBatis框架，刚接触的时候，我自己学了挺久才弄明白，后来弄明白之后想想，其实挺简单，对于逻辑开发的程序员来说，你只需要弄懂工作流程就好了，页面怎么跳转，跳转怎么传值，数据怎么处理，这些足够了，当然我是个不满足的人，我会去弄明白，为什么用这个框架、为什么不用别的、用这个有什么好处、如果让我自己来做这个后台、我会怎么搭建？带着这些问题，我会试着自己搭建一下后台框架（虽然前期大部分是复制粘贴）。除了框架部分，微信高级接口也是我研究的重点，我会去官方文档看看微信是怎么接入的，然后研究研究前辈的代码是怎么写的，所谓的干一行爱一行大概就是这样吧，当时我觉得，微信开发，是很有前途的，而我们公司用的框架，也是最先进的（后来看来，确实这个框架组合是当前最流行的框架，而当时，微信公众号也确实是当时互联网行业的一个风口，微信后来把h5带起来了，导致现在一个好的h5前端都是供不应求的，薪资很高）。说了这么多，为什么后来又转行做游戏了呢？其实是这样的，当时在第一家公司，我的上级打算跳槽走了，带走整个下面的技术，而不带实习生，有那么一两个月，实习生就一直闲着没事做，对于我来说，这样过着就太无聊了，我喜欢挑战，于是我投简历，重新找了份实习工作，在一个游戏公司做java服务器开发，公司挺大的，几年前凭借一款slg页游称霸游戏行业（什么游戏我就不说了，说了就知道什么公司了），后来游戏行业往手游发展，这款slg也出了手游版，这一款游戏，几乎支撑了整个公司，再加上后来出的几款手游，公司发展挺好的，我所实习的部门做的是一款mmorpg手游，从实习做到了转正，做了近一年了，然而这款rpg手游的数据却不是太好，第一次封测次日留存23，第二次26（现在这家公司的游戏能达到80多次日留存），七日就更不用说了，而我也能感觉到，作为一款mmo游戏，玩家之间的交互实在太少，从头玩下来，我觉得这是一款单机，失去了mmo的本质，在项目组准备进行第三次封测的时候，我选择了离开，原因很多，不仅仅因为游戏数据不好，也有一些个人原因吧，不过说实话，是这家公司带我走进了游戏行业，我很感谢，我觉得游戏行业是一个非常有前景的行业，甚至比之前我认为最好的微信开发还要好，游戏行业非常暴利，在这家公司工作就能感受到，策划文档中，充满了挖坑预留的计费点，这一块可以正常玩儿，但你如果充钱，你就比别人牛逼。网络游戏，最重要的，就是控制好平民玩家跟普通玩家的占比以及游戏平衡（当意识到公司的游戏如此处心积虑想要坑钱的时候，我突然明白为什么公司的游戏大多被腾讯代理了，为什么腾讯控股，原来如此，没钱玩儿你**，哈哈）。由此也可以看出，游戏的商业化，已经把游戏公司带入了一个固定的模式----无条件坑钱，我觉得已经失去了游戏的本质，我看过一本书，叫《游戏人生》（当时在cocos2014年开发者大会上买的。觉得挺值的），书已经送人了，但内容我看了一大半，从游戏的产生，到玩家的心理，到为什么需要游戏，这本书都诠释的热别好（我觉得游戏策划都应该看看这本书，做良心游戏，拒绝一味坑钱）。啊，突然发现这一段说的有点偏了，说到底，我也只是做游戏服务器开发的，我也改变不了游戏行业，我只要做好我做的。其实大的游戏公司，就应该走这种商业化路线，凭借几款长生命周期的游戏，支撑公司流水。从转行做游戏之后，我倒是觉得，游戏开发比web开发有趣多了，当然技术上也比web难多了，之前发过一篇讨论，web开发何和游戏开发的区别，，我把我的***再粘贴一遍（实际上是别人要求我上他的号去回答的，于是我就自己回答了我自己的问题）：1.从第三方支持来说，web后台有很多成熟的第三方框架，开发者不需要关心底层控制器跳转的实现，只需要一个或几个配置文件，就能完成核心控制器的部分，而开发者只需要关注web自身的业务逻辑，将逻辑与框架融合即可，使用框架一方面简化控制层代码，一方面很好的实现了业务逻辑的分层。而游戏后台开发中，因为各种游戏的需求差异性很大，从网络层，到业务逻辑层，各方面都必须根据自己游戏需求搭建适合自己的框架，因此很难有一些通用的东西能提炼出来一款成熟的框架，游戏后台开发基本上需要自己搭建适合自己的框架。2.从业务逻辑层面来说，web后台基本上逻辑都是大同小异的，或许这一套系统，稍微改改，另一套系统就能用，而游戏就不同了，每个游戏都有自己的特色，根据策划的不同需求而实现不同的逻辑，不过也会有一些通用的模块，但整体上差异性还是很大的。3.从数据持久化来说，web的数据基本上是很规整的，表与表之间关系很明确，并且以后也不会有太大的变化，而游戏中的数据多种多样，随着开服之后，数据的变化也是多种多样，甚至传统的关系型数据库根本无法满足游戏数据持久化的需求，游戏中有很多状态和数据是需要服务器来保存的，我个人认为，在游戏开发中，nosql比关系型数据库更实用。4.从通信层来说，web中的用户都是一个个独立的个体，而游戏中是多人在线的一个游戏世界，在这个游戏世界中，玩家与玩家之间需要进行交互，这就需要服务器实时的向所有在线玩家进行消息广播，这一点很损耗服务器性能的，在这方面，游戏后台要比web做更多的处理，游戏服务器是一个IO密集的服务器类型。以上便是我当时的***，或许我的见解尚浅，毕竟我做游戏不到一年，不过对于后台开发这块，我还是有一点话语权的，从实习游戏开发开始，我便经历了一个转换的过程，几乎又是一个从零开始的学习过程，从mina框架到protobuffer，这些东西，我相信web开发很少接触（mina作为网络通信框架，web中几乎只有http通信，protobuffer作为通信协议，web最多用json，其实二者形式上差别不大，但数据大小千差万别）。而游戏的逻辑，也是比web复杂得多，不得不说，web后台成熟的第三方框架是做的真的很好。经历了上家公司的洗礼，我想我对游戏后台开发有了足够的了解，于是我找到了我现在这家公司，这家公司目前只有我一个服务器后台，做两款游戏，一款是塔防类，准备由单机改成弱联网，服务器存档，并做登录支付验证，另一款，是比较庞大的slg手游，是准备带领公司走上巅峰的项目，说一款slg带领一个公司走上巅峰一点儿不为过，我上家公司就是这样的，凭借一款《xxxx》（哈哈，名字不透露），走上人生巅峰。我之所以接受这份工作，是因为我接受挑战，从底层写起，从架构写起，这是作为一年工作经验的我想都不敢想的，不过这是一个挑战自我，证明自我的机会，我愿意接受这个挑战，人生总会有很多爬坑的时候，但爬过了坑，就真的是人生巅峰了。我接受这个工作的另一个原因，就是公司发展确实不错，以前做的单机，都是很火的（虽然我认为我自己一个人也能做，我也是学过cocos的），而现在公司也准确的把握了游戏行业的风口----slg，coc和cok的成功案例就能证明一切，mmorpg也不一定能做起来了，moba倒是有可能，但你要跟lol做不到80%的相似，我估计没人愿意在手机玩儿moba，slg或许是性价比最高的了。这么有挑战的工作，还要从架构写起，这样的挑战，我喜欢！说说互联网业的书吧，我认为这个行业的书，分为两种，理论型的和技术型的，所谓理论型，就是长篇大论互联网发展，行业模式等，而技术型，就是类似技术的工具书，是从技能入手的书，这两种书，我家里都有，但我发现买了之后，我很少有时间看，下班没多少时间，北京上班，大多数时间都浪费在地铁上了，上班时间，看看理论型的吧，觉得?嗦，浪费时间（后来我发现，做这行，除了会技术，你还是需要去看看牛人眼中的互联网的，你需要透过前辈的眼光看世界，不要做IT民工，要做互联网从业者），看看技术型的吧，让别人看见了感觉你太low，所以我大多数时间还是能在网上down到pdf就在电脑看，down不到百度谷歌我要研究的技术，毕竟从事这行，还是用电脑学技术好点，主要是电脑看久了眼睛会疲惫，偶尔看看纸质的书也不错的。而以前面试的时候，面试官经常问，除了大学课本，你还看什么书啊？（如果是你们，恰巧又没看什么书，你们怎么说？），我一般会说，我会自学其他技术，如cocos2dx，然后买一些技术指南之类的书看。我觉得这已经算最大夸张化了，因为大学我真的很少看书，我记忆中就看过一本C++技术类的，一本C#的，一本Android，还有其他几本是什么都不大记得了，大学毕竟十几层的图书馆，除了英语***的时候进去复习，其他时间感觉都浪费了这十几层的图书馆。说说成长过程中遇到的问题吧，如果遇到我解决不了的，以前是先自己百度谷歌，看看有没有办法解决，不行就问老大，而现在，先百度谷歌，看有没有办法解决，没办法在百度谷歌，实在不行还要看框架源码如何实现，上国外论坛看外国友人如何解决，问题总能解决的，总会有办法的。当我开始学习写架构的时候，我会开始关心游戏的网络层使用什么框架，mina还是netty，数据怎么存储mysql还是mongo，是否需要缓存redis存什么，memcached存什么，缓存什么数据，数据传输用什么协议，json还是protobuffer，怎么写效率高，最高支持多少并发等等，我想这些都是我现在需要考虑的问题，当然这些都需要根据游戏具体的需求来决定的，最终服务器能否高效稳定的运行，都是取决于我的架构是否高效稳定，所以这个过程我要不断学习，不断吸取别人的经验。刚到新公司的时候，我才体会到，自己写代码其实也是一种挑战，整个后端我自己一个人实现，代码是否规范，数据如何存储，都是我说了算，我想我的代码不仅要高效，还要让别人看得懂，后来的人能接着我的代码继续写下去。最后说说Java的题外话，语言之争，从未停过，为什么有人拥护Java，有人拥护PHP，有人喜欢C#，有人喜欢C++，各个语言各有各的优势，业余时间，我也了解了不少其他语言，go，node.js我都有了解，我觉得go的语言层面支持协程并发以及node.js的异步，都是很适合游戏服务器的，我特别看好node.js，异步io真的是对游戏服务器很好的特性，并且加入对原声js支持的mongo模块也是很方便的（上面我有说到，我相信nosql是很适合存储游戏数据的）。说到游戏行业，我认为h5游戏的发展也是越来越快了，上次白鹭的h5开发者生态大会我去了，白鹭的一整套工作流程，以及web vr，真的很令人兴奋（第一轮抽奖我还抽了一个暴风魔镜，哈哈！），另外，大会的模特挺漂亮，哈哈！2015年，互联网行业也略呈下降趋势了，不少创业公司面临倒闭，泡沫经济破灭，因为很多老板抓不住当前经济形势，以为不管是啥，有个app就是创业了，其实全然不知一款app后面有多少运营模式、盈利模式，就像一句讽刺的话，“我有个绝壁好的idea，可以颠覆bat，什么都不缺，就缺个程序员了，等等，千万别告诉马云！”，哈哈，听到这句话，当时我就笑了，估计好多倒闭的创业公司老板都这么想的吧，他们并不能抓住用户真正的需求，只有抓住用户真正的需求，才会抓住用户的心，真正活下来的，才是用户真正需要的，然而，相对来说，游戏行业更是复杂多变，或许今天玩家喜欢这种游戏，明天玩家就喜欢另一种游戏了，就像我们永远也想不到，flappy bird、围住神经病猫这类的游戏竟然能活起来，愚公移山竟然也能让h5游戏变为付费的可能。就像一句话，“只要站在风口上，猪也能飞起来！”，只要抓住了玩家此时此刻真正想要的，产品就一定能做起来。不知不觉，又到晚上了，又要睡觉了，明天还要去加班，游戏开发之路。Java架构之路，我在路上，我是何金成，我喂自己带盐！以上是我入坑游戏行业这么久的一些个人感受，可能感悟尚浅，但都是我真实的内心感受，元旦我再来写一篇技术篇，记录我搭建游戏服务器架构踩过的一些坑。
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行业下载排行Java在游戏服务器开发中的应用
发表于 15:55|
作者王广帅
摘要：随着游戏市场的兴起，特别是网页游戏、手机游戏的崛起，对游戏开发技术的需求越来越多。触云游戏公司选择使用Java做服务器开发语言，一起来看下Java在触云游戏服务器开发中的应用。
随着游戏市场的兴起，特别是网页游戏、手机游戏的崛起，对游戏开发技术的需求越来越多。网络游戏开发是一个庞大的体系，总体来说是客户端与服务器端。客户端是玩家接触的游戏图像显示端，服务器是处理游戏运行中的各种数据，由于一台服务器要支持众多玩家的请求，所以服务器的性能高低决定了同一个游戏的用户数量。我们公司选择使用Java做服务器开发语言，主要原因是：1.Java是跨平台的，方便部署；2.Java是安全的高级语言，可以提高开发效率；3.Java是面向对象的，代码可以重用；4.Java的分布式应用。图1 服务器架构图服务器架构Java在我们的服务器开发中的应用。服务器架构如图1所示。服务器架构的几个模块：登录服务器逻辑服务器用户中心服务器充值服务器数据库服务器日志服务器这些模块都是分开的，可以灵活地分布式部署到不同的物理服务器上。只需要修改一些配置文件即可，非常方便。服务器详细功能模块登录服务器负责处理玩家登录的请求。一个登录服务器对应多个游戏逻辑分区。当玩家登录的时候，登录服务器向用户中心服务器发送登录信息。请求对登录信息的验证。通过验证之后，返回分区地址，之后，客户端与登录服务器断开，连接到游戏逻辑服务器。登录服务器是一个单独的Java运行程序，当访问量增加大，可以增加部署到多个物理服务器上面，均衡负载访问压力。它通过使用Java的NIO（非阻塞）方式与客户端进行通信。通过用户中心服务器提供的接口访问用户中心，进行数据处理。逻辑服务器对玩家的操作进行逻辑处理。逻辑服务器是整个游戏的心脏。它的工作效率直接影响玩家在游戏中的体验，所以对它的要求就是速度，快速返回处理结果。为了达到满足要求的速度，逻辑服务器的大部分操作必须在内存中操作，避免I/O操作，I/O操作可以放到另外的线程中进行。说是大部分，是因为玩家在第一次登录的时候可能会从数据库加载所要用到的数据。在图中，大家看到了缓存，缓存的作用就是把数据放在内存中。当玩家退出时，它的数据也会在缓存中保存一段时间，在一定时间内，玩家再次登录，将不会再重新从数据库加载数据。在逻辑服务器中对数据库的操作可以先放入一个Java队列中，再另起一个Java线程负责从这个队列取数据，并发送到数据库服务器，这就是使用Java的阻塞队列，快速实现一个生产者--消费者模式，数据生产与处理相分离，这样既减轻了逻辑服务器的压力，也保证了数据处理的效率。逻辑服务器的日志也不在逻辑服务器入库，同样的发送到日志服务器处理。还有一种方法是以一种特定格式的方式，记录到本地文件中，再启动一个进程，读取这个文件，然后入库。用户中心服务器现在很多游戏都对用户进行了集中管理。这方便了对用户提供更好的服务，比如充值、活动、礼包领取、新游戏导入用户等。有的游戏公司可能会用用户中心的数据发展游戏运营平台。这部分与游戏逻辑服务器分开，也减少了游戏逻辑服务器的压力。用户中心采用JavaWeb开发，它对游戏服务器只提供特定访问的接口，把数据与逻辑分离开来，方便管理，以及分布式部署，增强了架构的灵活性。充值服务器充值是游戏收入的唯一方式，所以这个功能必须流畅，毫无压力。如果由于网络或服务器性能原因，导致玩家充值不了，会直接影响收益的。所以充值服务器最好部署在一台单独的物理机上面，也可以多个分区使用一个充值服务器，这要视游戏人数而定。数据库服务器负责对数据入库及更新的操作。把这部分操作从逻辑服务器分离出来，就是为了减轻逻辑服务器的压力，减少逻辑服务器资源的占用。而且，如果逻辑服务器突然宕机的话，也能尽量保证数据少丢失。为了保证对数据的更新是顺序性的，这里把数据入库的操作使用队列单线程化。逻辑服务器与数据库服务器通过Java的TCP/IPSocket进行长连接，而且为了防止由于意外原因导致连接中断，在逻辑服务器与数据库服务器之间加入了一个心跳连接，这样短暂的中断可以被很快恢复，防止数据的丢失。日志服务器处理玩家日志的入库。日志入库方便游戏运营管理游戏，统计玩家信息。当玩家人数比较多的时候，日志也会占用很多资源。所以把日志从逻辑服务器也分开了，因为日志只是插入操作，所以可以开几个线程进行并发插入到数据库。线程数要根据你数据库的连接池的最大连接数进行设置，要不然会导致连接资源被占完，数据插入不了数据库。注意事项在游戏服务器开发中，有几个需要注意的问题。通信协议开始的时候，我们为了快速开发，采用了JSON的变长协议处理方式，即把要传送的数据编码成json的字符串，再把json字符串转化为字节数据，传输过程中包的总结构为：总包长度（int四个字节）+消息长度（int四个字节）+消息体，即数据长度，n个字节。这样做的好处是可以快速开发，缺点是在传输过程中无效的字节太多。而且这部分完全可以用代码自动完成。后来我们采用Java的反射机制，从定义好的xml描述协议文件中读取传输的内容格式，自动化生成传输的对象，在发送信息时，根据这个对象再把数据转化为二进制的数据流，解析的时候，同样也根据xml的描述文件，按顺序读取数据并转化为对象的JavaBean对象。如果时间充足，在游戏开发前期应该把这个做好。多线程并发游戏服务器是一个多用户的环境，其中多线程是必不可少的，它可以提交程序对CPU的利用率，提高处理性能。但它也有一个致命的缺点，就是在多线程下，数据同步的问题。因为在目前多核CPU下，线程算得上是可以并行执行的了。比如竞技场中的排行榜，每个玩家的名次变化都会对排行榜进行操作。如果不考虑数据同步的话，每个玩家可以随意更新排行榜，那这个排行榜的数据就会非常乱，名次也不正确。这个时间就需要保证在一个玩家更新排行的时候，其他玩家不能更新，只能阻塞等待。一般有两种方法可以解决：1.直接使用锁，当一个玩家更新排行榜时，使用锁锁定排行榜集合，让其他玩家不能再对排行榜操作，Java有自带的两种方式，非常方便，一个是Lock接口，一个是Synchronized；2.使用乐观同步，这种方式需要自己额外实现，之所以说是乐观，是因为它有可能执行失败。原理是当我取数据时，获得一个数据的一个版本号，而当写入数据时，如果版本一致，可写入，如果版本不一致，就需要重新获取数据，执行逻辑，直到版本一致后写入。可以设定重复次数，达到这个次数后，还没有成功就判定失败。根据我们目前的运行环境，我们采用了第一种方式。
均衡负载一台物理服务器的处理能力是有限的，对于可能支持数据众多的游戏服务器来说，分布式部署和动态添加服务器是不可缺少的。在逻辑上，可以把需要集中处理，与逻辑运算关系不大的模块单独部署。比如登录服务器、地图服务器、聊天服务器、数据库服务器等。像我们把登录服务器和数据库服务器分离开就是为了减少逻辑服务器的压力。缓存的设计起初，为了快速敏捷开发，我们采用了一级缓存方式，即图1中的Redis缓存，它是一个分布式的缓存，内部通过Socket连接。在玩家第一次进入游戏的时候会把玩家数据从数据库加载到Redis缓存之中，再取数据只从缓存中取。后来为了更加提高处理速度，增加了二级缓存，即内存缓存，利用Java提供的Map、List等集合保存数据，开发了一个基于内存的缓存构架MemoryCacheTool，对外只提供操作接口。由于是直接从内存中读取或写入数据，其速度相对于Redis提高大约20%左右。总结Java是一门安全、高效、跨平台的语言，它在游戏服务器开发过程中可以提高开发效率，减少异常，增强程序的健壮性。它很容易实现各个功能的衔接，方便后期的维护。
王广帅作者简介：王广帅，网名wgslucky，2011年毕业开始参加工作，一直从事于游戏服务器的开发工作。现任北京触云科技有限公司服务器端技术主程，是一名技术狂，热爱读书，喜欢挑战，热衷与技术同道分享交流游戏开发方面的技术。本文选自程序员电子版2015年5月B刊，该期更多文章请查看。2000年创刊至今所有文章目录请查看。欢迎（含iPad版、Android版、PDF版）。
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