声明：本文内容源自腾讯游戏学院程序公开课。

一、什么是游戏服务器

1，从游戏玩家之间的交互形态出发

  • 单机游戏：一个人在机器上玩。
  • 联网游戏：同时玩的范围比较小，比如8-10个人。
  • 网络游戏：在远端有许多机器跑一个很大的系统，可以有几千几万几十万甚至更多的玩家连进来一起玩。

2，游戏服务是互联网服务的一种

  • 常见的其他互联网服务有：搜索（百度）、电商（阿里）、即时通讯（腾讯）、邮件、视频等

3，游戏服务的基本职能有哪些？

  • 网络连接和数据收发：TCP收包打包分包。
  • 数据存取
  • 逻辑计算
  • 状态保持：上下文、内部驱动等等。

4，游戏服务器：严格说是一个硬件概念

  • 常见种类：机架式服务器，刀片机，小型机。
  • 会根据游戏类型或运行程序的不同，在CPU/内存/硬盘上有所侧重。

5，游戏服务器开发

  • 从游戏交互形态，看游戏开发分工

游戏后台开发==游戏服务器开发

6，“游戏服务器”到底指什么？

  • 承载游戏服务的硬件；
  • 提供游戏服务的软件；
  • 开发游戏服务的程序员。

 

二、游戏服务的特点及应对

1，游戏服务要解决的核心问题

满足海量游戏用户的稳定和高质量的服务需求

  • 海量 - 十万~百万~千万级同时在线，最高达亿级注册量；
  • 稳定 - 相对于：宕机，网络和计算卡顿；
  • 高质量 - 快速：网络延迟；逻辑严谨；更新频率和及时性。

2，游戏服务与其他互联网服务的区别？

延迟敏感

  • 实时交互游戏一般需要网络延迟在300ms以内才能保证体验。

实时的高强度交互

  • 单个终端高频发送请求；
  • 单次请求引发多处数据改变；

业务逻辑复杂，内部耦合度高

  • [延迟敏感+高强度交互]同时作用下，[状态维护]往往成为必需；
  • 复杂游戏服务的实现代码，可达百万行量级。

变更频度高，幅度大

  • 变更幅度，包含内容和逻辑。

3，前后台程序的区别

  • 独占，意味着什么？
  1. 拥有所有资源的控制权；
  2. 重视资源的合理使用而不是最少占用。
  • 大量并发任务，意味着什么？
  1. 重视性能；
  2. 重视可伸缩性。

性能来自于

  • 算法选择与算法优化：排序、查找、空间-时间。
  • 操作系统/应用程序运行机制：IO多路复用；局部性原理；编程语言。
  • 硬件：CPU的充分利用_多线程/多进程；存储层级的理解和利用；多队列网卡。

持续运行，意味着：稳定最重要；容错；日志和监控。

（1）服务稳定包含的因素

  • 避免程序异常终止；
  • 持续高效的运算与通信。

（2）如何才能做到稳定？

KISS==Keep It Simple&Stupid （一看就懂）

容错方面

（1）错误不可避免（逻辑自身bug、程序运行环境、外部影响）

（2）基本要求 - 错误范围可控

  • 一个用户的错误不要传染到其他用户；
  • 非核心功能的失效不要导致整个系统服务的失效。

（3）基本应对 - 错误隔离和可快速恢复。

4，游戏后台开发的方法论

（1）本质上是应对海量服务的问题。

（2）出发点：两种不同的困难

  • 事情本身逻辑很简单，但是并发规模非常大；
  • 事情本身的逻辑复杂，要经历复杂的处理步骤。

（3）方法论 - 分治

大的问题分解成小问题，小问题继续分解，最终在合适的力度下得到解决。

服务分布化

  • 三层架构：接入-逻辑-存储；
  • 通用服务：微服务。

内部复杂度应对：分层分块。

（4）方法论 - 灰度

什么是灰度：抛弃0/1思维；在不同的场景下提供不能的服务。

在不同范畴维度的应用：服务降级；灰度分布。

感悟：任何事情都不是非黑即白的，可以灰度发布，灰度服务（取中间值）。

5，游戏服务器的相关参与者

开发者：服务器程序员。

开发伙伴：客户端程序员，游戏策划。

构建-测试：测试工程师。

部署维护：运维工程师。

 

三、游戏服务器开发技术介绍

1，算法

（1）了解常见查找/排序算法的特点：利用算法来改善性能，胜于通过编译器选项、编程技巧；

（2）根据业务情况合理的选择算法

2，系统层面

（1）对操作系统基础知识的了解

  • 处理器管理
  • 进程管理
  • 线程调度
  • 内存管理
  • IO管理
  • 权限管理 ...etc

（2）对Linux操作系统的了解

  • 内核
  • 用户管理
  • 文件系统
  • 进程、线程
  • 进程间通信
  • 网络
  • 信号处理
  • 权限等

3，开发工具

  • 对编译器gcc的了解
  • 对调试器gdb的了解
  • 对文档工具ar的了解
  • 对autotools的了解
  • 对Makefile的了解
  • 对性能分析工具的了解
  • 对内存泄露调试工具的了解
  • 对samba文件共享的了解
  • 对版本管理工具（cvs/svn/cc）的了解

4，语言

（1）选择编程语言的几个因素

  • 业务复杂度
  • 执行效率VS开发效率
  • 开发人员和团队能力

（2）C/C++技能要求

  • 对C/C++的语法非常了解
  • 对Ansi C库函数非常了解
  • 对指针有正确而且牢固的认识
  • 对STL库非常了解
  • 对C/C++语言的内存分配机制非常了解
  • 对第三方框架的了解（如ACE/ICE等）

5，脚本语言

（1）Shell脚本

  • Linux下的程序开发，学会使用shell脚本会大大的提高工作效率；
  • 一些工作适合用shell来完成，开发效率更快；
  • shell脚本常常被用来做一些集成的工作。

（2）程序内嵌脚本语言

  • 了解脚本（解释性语言）的优缺点；
  • 脚本在游戏开发中的适用范围；
  • Lua/Python/自定义脚本。

6，软件设计技巧

（1）化繁为简的重要途径：区分“变化性”是其中的关键。

（2）设计原则 - SOLID

  • 单一责任原则
  • 开发-封闭原则
  • 里氏替换原则
  • 依赖倒置原则
  • 接口分离原则

（3）设计模式：可以视为设计原则的应用。

想清楚：用到这些方法、方式，它的原因是什么？

7，Linux下的常用工具

  • 系统管理工具：ipcs/ps/top/...
  • 文件系统工具：ls/find/where/which/locate...
  • 文件处理工具：sed/grep/...
  • 性能检测工具：iostat/memstat...
  • SSH工具：ssh/ssh2/sshd/ssh2d/scp/...

8，专项技术

（1）关系数据库

  • 对数据库原理的了解
  • 常见DBMS：mysql：了解mysql的安装和简单管理；性能调优的房；赋值；备份和恢复。
  • 对SQL语言的了解及使用
  • 对数据库表结构设计的了解

（2）NoSQL

  • KV型的数据存储方式
  • CAP & BASE
  • Redis/MongoDB

（3）文件

（4）网络接入，协议

  • 了解TCP/UDP协议
  • 了解HTTP协议
  • 底层网络编程接口：BSD SOCKET
  • 网络多路处理机制：signal/select/poll/epoll/...
  • C10K ~ C1000K
  • Google Protobuf

 

四、参考资料

服务器_维基百科

游戏服务器与普通服务器有什么区别_知乎

Lua 为什么在游戏编程领域被广泛运用？_知乎

 

五、总结

在拿到offer的那一刻，我不知道游戏服务器端是做什么的。在部门大佬的指导和介绍下，我打开了本课程开始学习。课程总共有16节，我争取学习完一节课程后就整理，总结，吸收好这节课的内容，然后发布到博客上，希望我能坚持到底！

如果有写的不好或需要补充的地方请及时提出来，我看到后会及时更新的。^_^

 

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标签： 游戏开发
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