在中國的互聯(lián)網(wǎng)諸多業(yè)務領(lǐng)域中，游戲一直是充當“現(xiàn)金牛”而存在的。但是，在游戲服務器端開發(fā)領(lǐng)域中的很多重要問題，并沒有被明確的分辨出其特異性，從而得到專門的對待。我們不管是在業(yè)界開源領(lǐng)域，還是內(nèi)部分享中，很少會有專門針對游戲業(yè)務特征進行專門設(shè)計的組件、類庫或者框架。我們從游戲的客戶端方面來看，一款專業(yè)的游戲客戶端引擎，已經(jīng)是游戲開發(fā)的標配，比如最早的Flash Builder，到后期的Cocos2d-X，Unity，Unreal；但是服務器端，我們幾乎找不到同樣重量級的產(chǎn)品。

在游戲服務器端開發(fā)所有要面對的問題中，有兩個是最核心和最普遍的：一是和客戶端的通訊；二是游戲登錄用戶的數(shù)據(jù)處理。對于和客戶端通訊的這個問題，大量的游戲開發(fā)者會使用“通用”的開源組件，比如Protocol Buffer，Thrift，Jetty，Node.js等等通信或RPC框架。雖然針對游戲，還是要做大量的改造，但一般都有很多現(xiàn)成的代碼可供修改。

在一般的互聯(lián)網(wǎng)應用中，我們一般認為服務都是通過請求-響應的方式來完成的。而在游戲業(yè)務領(lǐng)域中，請求-響應可以看成是一種類型的通訊方式，但還有另外一種重要的通訊模型，就是“數(shù)據(jù)同步”方式：游戲中某個角色的HP、位置坐標改變了，需要在客戶端和服務器之間、客戶端和客戶端之間同步。這造成了一般情況下通信協(xié)議的大量增加。

對于第二個問題，不管是memcache還是MySQL，或者是Redis，都不能完全滿足游戲開發(fā)者的需求。很多團隊嘗試過各種組合和修改，試圖創(chuàng)造出利用現(xiàn)有開源軟件，建設(shè)既能迎合靈活的需求變化，又具備高延遲和高可用的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，但最后這些努力基本上都很難圓滿成功。因此我們在游戲服務器端代碼中，還是充斥著大量的內(nèi)存、緩存管理，數(shù)據(jù)同步、落地等等代碼。而且每個游戲都要重新去寫一遍這些類似的功能，不能不說一種浪費。

如果我們要想出一種能滿足“游戲”這個業(yè)務領(lǐng)域的數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)計，那么就一定要搞清楚為什么在如此之多的開源項目和游戲團隊中，沒能實現(xiàn)完美契合的原因。

電子商務/一般互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的C-S通訊流程

基于WebService類型的通訊模型，現(xiàn)在基本已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)開源組件的標準。由此而誕生的RESTful API，或者各種RPC模型，其實都是基于這樣的客觀事實：

l  用戶主動請求，服務器產(chǎn)生回應。典型的就是網(wǎng)頁的點擊、表單的提交。

l  主動通知的消息，僅僅是提示用戶發(fā)起查詢請求。比如在APP按鈕上的小紅點，消息頁的數(shù)字提示等等，這些主動通知都是為了通知用戶去刷新頁面。

游戲類業(yè)務的通信模型

游戲中的通信，一般和操作有關(guān)。這些操作一般分為兩類：

l  UI面板類操作

l  戰(zhàn)斗場景操作

這兩者的最大區(qū)別，就是UI面板類操作一般無需讓其他玩家看見。而戰(zhàn)斗場景操作則需要廣播給所有玩家看到。

在第二種情況下，一般就不是客戶端主動發(fā)起，而是服務器端直接推送實際數(shù)據(jù)，然后客戶端直接顯示這些數(shù)據(jù)。這個模式和簡單的“推送”還不一樣，而應該更進一步，是一種從服務器端發(fā)起的，向客戶端“同步”數(shù)據(jù)的請求。

因此，一個好的游戲服務器端框架，應該是能同時支持請求-響應模型和“推送同步”模型的。

電子商務/一般互聯(lián)網(wǎng)類業(yè)務的數(shù)據(jù)處理流程

Memcache、Redis、MySQL在一般互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務中的應用非常廣泛。而且基本上能很好的應對各種常見的應用場景，包括類似BBS的社區(qū)、新聞門戶、電子商務類系統(tǒng)。在企業(yè)內(nèi)部信息系統(tǒng)中（Intranet），這一類數(shù)據(jù)軟件也能發(fā)揮非常好的功效。由于電子商務類是其中最復雜的系統(tǒng)，所以我在這里以此為例說明，一般數(shù)據(jù)處理的流程是如何的。

假設(shè)我們?yōu)g覽了一個網(wǎng)店，選中了一個商品，點擊了下單這個流程，實際上需要的后臺流程可能是下圖所示：

從上面的分析大概可以總結(jié)出幾個特點：

一、忍受延遲：每個操作的延遲要求較低，操作頻率不會太高。一般我們頁面在5秒內(nèi)打開，都不會引起太多客戶的抗議。所以，就算我們處理一個請求的時候，后臺進行多次的進程間調(diào)用，產(chǎn)生的延遲和帶寬消耗也是可以忍受的。

二、在線交互少：互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務大多數(shù)是基于瀏覽器的，所以在線用戶之間很少實時交互。

三、數(shù)據(jù)分散：一般來說，互聯(lián)網(wǎng)應用的數(shù)據(jù)可以在多個不同的業(yè)務系統(tǒng)中共用，但是需要專門的業(yè)務模塊來做管理，以維持數(shù)據(jù)的一致性。

四、數(shù)據(jù)變更面廣：系統(tǒng)需要持續(xù)處理很多數(shù)據(jù)變更，互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務有很大一部分數(shù)據(jù)是來源于普通用戶、網(wǎng)絡編輯、店主等等使用者，在使用的過程中，他們會大量的修改系統(tǒng)所存儲的數(shù)據(jù)。

以上四個特點，導致了我們一般會把后臺要處理的數(shù)據(jù)，分別用Cache系統(tǒng)和DB系統(tǒng)來處理。并且，我們一般會按業(yè)務功能劃分模塊，同時也劃分業(yè)務系統(tǒng)。由于延遲和在線交互的需求較弱，所以使用大量進程來做模塊隔離，依然是非�？尚械�，總體來說，就是一種比較“分散”的數(shù)據(jù)使用方式。

游戲類業(yè)務的數(shù)據(jù)處理流程

在各種游戲中，MMORPG是數(shù)據(jù)處理最為復雜的一類，也是最典型的一種“重服務器端”的游戲類型，因此可以作為游戲業(yè)務中通用性的參考標準。在MMORPG中，我們可以發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)的處理需求，和一般互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務大相徑庭，它體現(xiàn)出的是一種明顯的“集中”式的數(shù)據(jù)處理需求。我們可以從一般MMORPG的服務器架構(gòu)中體現(xiàn)出來：

在游戲業(yè)務中，一般我們都會發(fā)現(xiàn)以下的特點：

一、延遲敏感：游戲中用戶會產(chǎn)生大量操作，都要求“實時”進行反饋，所以一般都不能忍受1秒以上的延遲，在大量動作類型的游戲中，一般都會要求服務器的反饋時延在50ms左右。因此游戲開發(fā)者都習慣于盡量減少后臺進程間的交互，盡管這對提高系統(tǒng)吞吐量很不利。所以大部分游戲服務器端都有一個所謂“GameServer”，里面運行了游戲70%以上的功能。

二、大量實時交互：在線游戲的特點，就是很多玩家可以通過服務器“看見”彼此，能實時的互動。因此我們必須要把用戶的在線數(shù)據(jù)，集中到一起，才能提供互相操作的可能；而且A用戶操作B用戶的數(shù)據(jù)，是最常見的數(shù)據(jù)操作，所謂戰(zhàn)斗玩法，就是互相修改對方的數(shù)據(jù)的過程。

三、數(shù)據(jù)集中：游戲是一個幾乎完全虛擬的世界，在游戲中的數(shù)據(jù)，實際上很少能在其他系統(tǒng)中產(chǎn)生價值。而游戲邏輯也禁止通過游戲以外的方式，修改游戲的數(shù)據(jù)。所以游戲中的數(shù)據(jù)，一般都會集中存放在單獨的數(shù)據(jù)庫中。由于沒有數(shù)據(jù)共用的需求，所以也不需要把GameServer里面集中的邏輯劃分出很多單獨的進程模塊來。

四、數(shù)據(jù)變更少：實際上游戲的數(shù)據(jù)變更還是很快的，比如游戲中的每次中彈，都要減少HP的數(shù)值。但是游戲里的數(shù)據(jù)，一般都遵守這樣一個規(guī)則：“變化越快的數(shù)據(jù)，重要性越低”。也就是說，游戲中是可以容忍一定程度的數(shù)據(jù)不一致和不完整的。而游戲中的數(shù)據(jù)，一般會分成兩類：玩家存檔和游戲設(shè)置。對于玩家存檔來說，其單條數(shù)據(jù)量一般不大，但會有大量的記錄數(shù)，因為每個玩家都會有一個存檔。但是其讀取、修改，一般很典型的和玩家的登錄、登出、升級等業(yè)務邏輯密切關(guān)聯(lián)，所以其緩存時機是比較容易根據(jù)業(yè)務邏輯來把握的。而對于游戲設(shè)置數(shù)據(jù)來說，幾乎只有升級游戲版本的時候才會修改，大部分運行時是只讀的，其緩存簡單的讀入內(nèi)存就解決問題了。

一般的緩存系統(tǒng)的特點在游戲中的問題

根據(jù)以上的分析，我們可以看到，普通的緩存系統(tǒng)，如memcache和Redis，實際上其特點是不太適合游戲業(yè)務的：

l  一般跨進程的緩存系統(tǒng)，無法解決游戲要求的低延遲問題。級別是同機房，每次數(shù)據(jù)存取都需要10-20ms的時間，對于游戲戰(zhàn)斗中大量的數(shù)據(jù)讀、寫來說，是很難接受的。（但是一些回合制戰(zhàn)斗、低頻操作還是有用的）

l  通用型的緩存系統(tǒng)或者數(shù)據(jù)庫，一般都比較難集結(jié)多個進程，形成一個完整的數(shù)據(jù)存儲網(wǎng)格。這讓玩家間的互相交互產(chǎn)生了額外的難度，開發(fā)者必須先想辦法確定玩家的數(shù)據(jù)在哪個后臺進程上，然后才能去讀寫。一般的數(shù)據(jù)庫或緩存系統(tǒng)，為了保證數(shù)據(jù)的一致性或者完整性，往往會需要犧牲一些分布式的能力。而這種犧牲在游戲業(yè)務中，其實是一種浪費，因為游戲的很多數(shù)據(jù)都無需這種能力。

l  通用性數(shù)據(jù)系統(tǒng)一般不依賴于特定的語言，所以很少能直接把某種“對象”存入到數(shù)據(jù)系統(tǒng)中。在游戲開發(fā)中，需要存儲的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)量往往是非常大量的：一個普通的游戲，基本上都會超過100種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對于每個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，都去建表或者編寫序列化/反序列化配置，是一種非常累人的工作。--明明在代碼中，已經(jīng)用編程語言定義了他們的結(jié)構(gòu)，還要重復的搞一次。

根據(jù)上面說的這些問題，我們實際上是需要另外一種完全不同設(shè)計思想的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。

對于游戲業(yè)務來說，一個好用的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，應該包括這樣一些特點：

l  可以利用GameServer進程內(nèi)的內(nèi)存進行自動化的緩存管理。由于GameServer進程往往集中了大部分的邏輯運算，所以大部分的數(shù)據(jù)緩存也應該在這個進程中，這樣才能符合游戲所需的延遲要求。

l  自動進行數(shù)據(jù)落地和容災管理。由于游戲數(shù)據(jù)中有大量的“過程數(shù)據(jù)”，所以其一致性和完整性要求會稍微低于其他業(yè)務，所以應該利用這一點，讓GameServer本身也可以是分布式的程序，從而提高系統(tǒng)整體的吞吐量。

l  具備良好的編程易用性。最好是能直接存取編程中的對象，避免反復對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的描述，節(jié)省大量的開發(fā)時間。

總結(jié)

游戲服務器和普通互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務服務器端，最大的區(qū)別實際上就在于“狀態(tài)”。游戲服務器的狀態(tài)是實時快速變化的、可以容忍丟失的、需要大量廣播同步的；普通互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務服務器的狀態(tài)一般是持久化的、不容忍丟失的、只和特定客戶端相關(guān)的。所以一個好的游戲服務器框架，在通訊和數(shù)據(jù)這兩個基本層面，會和一般我們所接觸的開源組件有很大的差異。這也是作為游戲服務器端開發(fā)者，需要去共同建設(shè)行業(yè)標準的地方。

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