基于cobra_win實現游戲上層服務器
-----------關中刀客
-----------2008年09月07日
cobra_win是基于windows操作系統，使用IOCP技術，開發的一套網絡底層通訊庫。該庫現在已經擁有一套完整可配置的內存管理容器，并且擁有強大的日志管理系統，線程類，仿linux內核實現的定時器管理器，以及IOCP相關的各種事件處理。cobra_win可為IM通訊軟件，游戲服務器等提供強大的底層網絡通訊庫支持。
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進行開發的時候，只需要僅僅根據自己開發的項目設置相關的參數即可，無需改動cobra_win內部數據和模塊。對于多線程環境中，為了保證關鍵數據區域的串行化操作，通常都是采用線程鎖的方式，對于cobra_win的諸多內存管理器，使用者在使用時，可以根據自己的開發需要，定制是否為線程安全的內存容器，這樣子對于容器的串行化操作，該容器內部會自動的進行加鎖解鎖，而不必在外層頻繁的調用，極大地減輕了問題的產生頻率。一個強大的日志管理系統，是一個項目成敗的關鍵，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，并進行了相關的精簡，實現了可配置，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。考慮到一般網絡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機制，cobra_win實現了“雙級緩沖，一級定長數組緩沖，二級雙向鏈表緩沖”的策略，實現了對于毫秒級別的定時器管理機制,。
對于在使用IOCP開發網絡服務器時出現的諸多問題，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，如在規定的時間內沒有進行數據收發，則超時并強制的關閉。在此，對于“IOCP發送大量數據導致沒有可用緩沖區”的問題，在我們的cobra_win設置中，為了避免這個問題，我們使用集中緩沖發送策略，將我們需要發送的所有數據，先存儲到固定的地方，然后根據定時器來控制發送的時間。對于服務器程序來說，我們經常會面臨不定長的數據包，所以cobra_win底層實現了壓包器EPacket和解包器DPacket來進行我們不定長數據的合并和拆分，極大地減輕了邏輯層面的設計復雜度。cobra_win已經將IOCP將要產生的各種事件單獨的拆分出來，開發者只需要簡單的繼承自我們的IIOThread純虛基類，然后實現相關完成事件的處理即可，不需要考慮底層的諸多實現細節，有利于節省開發時間，縮短開發周期，提高開發效率。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多線程受到的數據，發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開發上層服務器。本文將使用cobra_win，來實現一個完成的網絡游戲登陸服務器框架。
首先，我們實現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
IOCPAcceptor m_Acceptor; // 本地監聽器
bool m_bAcceptorState; // 本地監聽器狀態
IOCPConnector m_MasterServerConnector; // 主控服務器連接器
bool m_bMasterServerState; // 主控服務器狀態
LOGINSERVER_CONFIG_INFO m_LoginServerCfg; // 登陸服務器的配置文件信息
IOSendMgr m_IOSendMgr; // 集中數據緩沖發送管理器
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的標志位m_bRun;然后就是本地監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”和“集中數據緩沖管理器”。這樣子就構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來實現一整套的網絡游戲服務器框架，在目前實現的諸多上層服務器，如登陸服務器，總控服務器，網關服務器，邏輯服務器，數據庫服務器中，cobra_win的表現非常的優越，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計和實現上。
cobra_win在設計之初，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開發的過程中，一旦出現問題，程序員往往難以快速的定位出錯的位置和原因，給我們的開發帶來了諸多的不便。相比之下，cobra_win內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上進行更上層的擴展和開發。
關中刀客，游戲開發人員，目前專心致力于cobra系列模塊的設計與開發，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/與他聯系。