基于cobra_win實現(xiàn)游戲上層服務器
-----------關(guān)中刀客
-----------2008年09月07日
cobra_win是基于windows操作系統(tǒng)，使用IOCP技術(shù)，開發(fā)的一套網(wǎng)絡(luò)底層通訊庫。該庫現(xiàn)在已經(jīng)擁有一套完整可配置的內(nèi)存管理容器，并且擁有強大的日志管理系統(tǒng)，線程類，仿linux內(nèi)核實現(xiàn)的定時器管理器，以及IOCP相關(guān)的各種事件處理。cobra_win可為IM通訊軟件，游戲服務器等提供強大的底層網(wǎng)絡(luò)通訊庫支持。
cobra_win采用XML語言作為配置文件，并使用著名的開源庫tinyxml來對其進行解析，使用者在使用cobra_win進行開發(fā)的時候，只需要僅僅根據(jù)自己開發(fā)的項目設(shè)置相關(guān)的參數(shù)即可，無需改動cobra_win內(nèi)部數(shù)據(jù)和模塊。對于多線程環(huán)境中，為了保證關(guān)鍵數(shù)據(jù)區(qū)域的串行化操作，通常都是采用線程鎖的方式，對于cobra_win的諸多內(nèi)存管理器，使用者在使用時，可以根據(jù)自己的開發(fā)需要，定制是否為線程安全的內(nèi)存容器，這樣子對于容器的串行化操作，該容器內(nèi)部會自動的進行加鎖解鎖，而不必在外層頻繁的調(diào)用，極大地減輕了問題的產(chǎn)生頻率。一個強大的日志管理系統(tǒng)，是一個項目成敗的關(guān)鍵，對于我們的服務器程序來說，需要大量記錄日志來記錄各個階段的關(guān)鍵信息，cobra_win的日志管理器，仿照java的log4cxx日志開源庫，并進行了相關(guān)的精簡，實現(xiàn)了可配置，分等級的日志管理器，并且考慮到效率的問題，cobra_win內(nèi)部使用單獨的線程來進行日志的紀錄，在多核平臺上，極大地提高了效率。考慮到一般網(wǎng)絡(luò)游戲服務器的定時器定位在毫秒級別，我們吸收了linux源代碼中定時器的實現(xiàn)機制，cobra_win實現(xiàn)了“雙級緩沖，一級定長數(shù)組緩沖，二級雙向鏈表緩沖”的策略，實現(xiàn)了對于毫秒級別的定時器管理機制,。
對于在使用IOCP開發(fā)網(wǎng)絡(luò)服務器時出現(xiàn)的諸多問題，cobra_win都進行了合理的解決。首先，對于“死連接”問題，cobra_win在底層中，使用單獨的線程來定時輪訓所有連接，察看其連接的狀態(tài)，如在規(guī)定的時間內(nèi)沒有進行數(shù)據(jù)收發(fā)，則超時并強制的關(guān)閉。在此，對于“IOCP發(fā)送大量數(shù)據(jù)導致沒有可用緩沖區(qū)”的問題，在我們的cobra_win設(shè)置中，為了避免這個問題，我們使用集中緩沖發(fā)送策略，將我們需要發(fā)送的所有數(shù)據(jù)，先存儲到固定的地方，然后根據(jù)定時器來控制發(fā)送的時間。對于服務器程序來說，我們經(jīng)常會面臨不定長的數(shù)據(jù)包，所以cobra_win底層實現(xiàn)了壓包器EPacket和解包器DPacket來進行我們不定長數(shù)據(jù)的合并和拆分，極大地減輕了邏輯層面的設(shè)計復雜度。cobra_win已經(jīng)將IOCP將要產(chǎn)生的各種事件單獨的拆分出來，開發(fā)者只需要簡單的繼承自我們的IIOThread純虛基類，然后實現(xiàn)相關(guān)完成事件的處理即可，不需要考慮底層的諸多實現(xiàn)細節(jié)，有利于節(jié)省開發(fā)時間，縮短開發(fā)周期，提高開發(fā)效率。對于異步多線程的使用，我們往往采用之間緩沖隊列的方式，將底層IO多線程受到的數(shù)據(jù)，發(fā)送給上層邏輯線程的進行處理，但是，如果底層IO多線程的收包速度遠遠超過我們的邏輯線程處理能力的話，就會導致中間緩沖隊列“爆炸”的情形，對于這個問題，cobra_win在設(shè)計的時候，采用“雙緩沖安全隊列”的方式，合理高效的避免了此種問題，使得服務器程序按照“流水線”的方式有效進行。
如何使用cobra_win開發(fā)上層服務器。本文將使用cobra_win，來實現(xiàn)一個完成的網(wǎng)絡(luò)游戲登陸服務器框架。
首先，我們實現(xiàn)登陸服務器的服務器管理器類：
/*
* Copyright(c)2008
*
* 文件名稱: ServerMgr
* 文件標識:
* 摘 要 : 登陸服務器管理器
*
* 當前版本: cobra_login_server 0.03
* 作 者 : 關(guān)中刀客
* E-Mail : guanzhongdaoke@gmail.com
* Blog : http://guan-zhong-dao-ke.blog.163.com/
* 完成時間: 2008年09月08日
*/
#include <include/common/Header.h>
#include <include/common/Singleton.h>
#include <include/server/IOCPAcceptor.h>
#include <include/server/IOCPConnector.h>
#include "DMsgList.h"
#include "HeartBeatMgr.h"
#include "IOSendMgr.h"
#include <vector>
using namespace cobra_win;
class ServerMgr : public Singleton<ServerMgr>
{
private:
bool m_bRun; // 登陸服務器當前運行的狀態(tài)
IOCPAcceptor m_Acceptor; // 本地監(jiān)聽器
bool m_bAcceptorState; // 本地監(jiān)聽器狀態(tài)
IOCPConnector m_MasterServerConnector; // 主控服務器連接器
bool m_bMasterServerState; // 主控服務器狀態(tài)
LOGINSERVER_CONFIG_INFO m_LoginServerCfg; // 登陸服務器的配置文件信息
IOSendMgr m_IOSendMgr; // 集中數(shù)據(jù)緩沖發(fā)送管理器
HeartBeatMgr m_HeartBeatMgr; // 心跳管理器
DMsgList m_DMsgList; // 雙重隊列緩沖器
std::vector<SOCKET> m_SocketList; // 連接上來的客戶端列表
}；
對于我們的所有基于cobra_win的服務器來說，都需要建立一個相應的服務器管理器，里面包含諸多的元素，如上面的例子所示：首先，我們需要一個控制當前服務器狀態(tài)的標志位m_bRun;然后就是本地監(jiān)聽器來負責接受所有的鏈接，下來就是必要的連接器，連接我們指定的IP地址和端口，還有一個必要的相應服務器專有配置文件，下來就是我們的“雙重安全隊列緩沖區(qū)”和“集中數(shù)據(jù)緩沖管理器”。這樣子就構(gòu)成了我們大體的服務器框架。詳細的例子，我們參見我們的附件地址。
目前，我正在使用cobra_win來實現(xiàn)一整套的網(wǎng)絡(luò)游戲服務器框架，在目前實現(xiàn)的諸多上層服務器，如登陸服務器，總控服務器，網(wǎng)關(guān)服務器，邏輯服務器，數(shù)據(jù)庫服務器中，cobra_win的表現(xiàn)非常的優(yōu)越，簡單高效，不再去考慮諸多的底層問題，我們將精力全部的放在了上層邏輯的設(shè)計和實現(xiàn)上。
cobra_win在設(shè)計之初，奉承“簡單，高效，實用”原則。同著名的ACE相比，cobra_win顯得十分的短小精悍，由于ACE框架過于龐大，所以其對程序員的要求太過苛刻，并且ACE的龐大和過于完整導致其內(nèi)部很多模塊耦合性太高，不利于我們提煉出來單獨使用，并且在使用ACE開發(fā)的過程中，一旦出現(xiàn)問題，程序員往往難以快速的定位出錯的位置和原因，給我們的開發(fā)帶來了諸多的不便。相比之下，cobra_win內(nèi)部模塊劃分相對清晰簡練，耦合性低，非常有利于拆分出來單獨的使用，整體cobra_win對外接口簡單明了，開發(fā)者可快速的上手并熟練使用，另外，由于cobra_win的簡單清晰，短小精悍，也非常的有利于在此基礎(chǔ)上進行更上層的擴展和開發(fā)。
關(guān)中刀客，游戲開發(fā)人員，目前專心致力于cobra系列模塊的設(shè)計與開發(fā)，如果您對cobra系列模塊感興趣或者有更好的意見看法的話，您可以通過guanzhongdaoke@gmail.com或者訪問http://guan-zhong-dao-ke.blog.163.com/與他聯(lián)系。