为在线多人游戏构建服务器结构

Question

我正在开发一个在线多人游戏。目前我已经搭建好了登录服务器和数据库，用来存储一些持久性的数据；这两个部分都是用Python写的，暂时会托管在谷歌的App Engine上。

我对Java和Python这两种语言比较熟悉。我想用其中一种语言来写游戏的实际服务器，并且希望客户端和游戏服务器之间的连接延迟尽可能低，所以我认为大部分游戏数据（比如玩家的细微动作）需要通过UDP连接来发送。但我对UDP连接不太了解，所以不知道从哪里开始设计服务器。

服务器应该如何进行多线程处理呢？是每个客户端连接一个线程来保持会话信息，然后再用一个或多个线程来控制自动的世界变化（比如NPC移动等）吗？

相对较大的数据包应该如何传输？（比如大约25个附近的玩家及他们的游戏数据、用户名等）应该用TCP还是UDP？

最后，游戏服务器通过HTTP请求与登录服务器进行交互是否安全？我该如何验证（从登录服务器的角度）游戏服务器的身份——用简单的密码，还是加密方式？

我不想问这种问题，因为我知道这类问题通常会被认为不太有建设性——对于我这个对socket编程不太熟悉的人来说，哪种语言更适合写一个足够高效的服务器呢？假设我对这两种语言的经验是相等的。

最后，如果这有关系的话——我还没有开始开发客户端——我还不确定游戏的具体目标是什么，我只是想让服务器能够扩展（最多支持大约150个玩家，超过这个数量我预计可能需要进行重大重写），并且能够支持一定数量的玩家和开放世界风格的内容。（不需要处理复杂的物理效果等）

Answer 1

“我认为大部分游戏数据（比如玩家的细微动作）需要通过UDP连接发送。我对UDP连接不太了解，所以不知道从哪里开始设计服务器。”

UDP连接可以更快，但在游戏中，有时候更重要的是数据包不能丢失。如果你想知道，魔兽世界使用的是TCP。如果你选择使用UDP，就需要想办法处理丢失的数据包。否则，如果玩家使用了一个重要的技能（比如打断法术或治疗），结果数据包丢了，那就麻烦了。你可以同时使用UDP和TCP来传输不同的信息，但这样会增加很多复杂性。魔兽世界只用一个端口来处理所有游戏流量，还有一个UDP端口用于游戏内的语音聊天，但实际上没人用。

“服务器应该如何进行多线程处理？每个客户端连接一个线程来保持会话信息，然后再用一个或多个线程来控制自动的世界变化（比如NPC移动等）？”

每个客户端连接一个线程可能会导致线程数量很多，但如果你使用同步套接字，这样做是必要的。我不太确定这个问题的最佳答案是什么。

“相对较大的数据包应该如何传输？（比如大约25个附近的玩家及他们的游戏数据、用户名等）使用TCP还是UDP？”

这就是为什么MMORPG服务器对CPU和带宽要求很高的原因。每个动作都需要传递给可能几十个玩家，甚至几百个玩家。如果游戏规模扩大，这就成了一个扩展性的问题，而不是TCP和UDP之间的选择。老实说，除非你的游戏火了，真的出现了问题，否则我不会太担心这个。

“最后，游戏服务器通过HTTP请求与登录服务器交互是否安全？我该如何验证（从登录服务器的角度）游戏服务器的身份——简单的密码，还是加密？”

你可以很容易地使用SSL来处理这个问题。

“最后，如果这有关系的话——我还没有开始开发客户端——不确定我对游戏本身的目标是什么，我只想让服务器可扩展（最多支持150个玩家，超过这个我预期并理解可能需要进行重大重写），并能够支持相当数量的玩家和开放世界风格的内容。（不需要什么消耗服务器资源的物理效果）”

我不会用Python来做你的服务器。它非常慢，扩展性也不好。对于延迟不是太重要的网页服务器和应用程序来说，Python还可以，但对于一个需要处理100多个玩家的实时游戏服务器，我想它会崩溃。Java可以用，但即使是Java在扩展性方面也会遇到问题，远不如用原生代码写的服务器好。我建议用Java快速原型开发游戏并让它运行起来，然后再考虑用C/C++重写以提高速度。

另外，关于Python还有一点要考虑……如果你还没了解全局解释器锁（GIL），我建议你去看看。由于GIL的存在，Python在多线程方面可能效率很低，除非你调用的是本地库。你可以通过多进程来绕过这个问题，但那样你就得处理进程间通信的开销。