浅谈如何做一个游戏服务器

首先要知道游戏类型是什么，然后知道承载人数是多少，以及开发周期多少。需要根据这些来决定游戏架构和技术选型。

网络和数据协议

• 网络传输tcp VS udp
  tcp可靠保序，而udp则不是，但是吞吐量会大很多，一般来说tcp在端游时代是比较常用的一个选择，但是手游时代并不是很适合，特别是一些竞技类游戏对延迟比较敏感的，而tcp设计的初衷是‘全局最优’的，所以有了指数退避重传，慢启动等策略，竞技类游戏往往采用基于udp的一些可靠协议来实现，比如kcp等。其他对延迟不敏感的游戏采用tcp还是个比较通用的选择。
• IO模型
  游戏服务器采用的多路复用技术不同系统提供的策略不同，select，epoll，kqueue，iocp等。如果需要支持大量连接的地方，比如游戏的gate服务器往往可以采用epoll，kqueue，iocp等等，如果需要支持不多连接的服务器，比如不是直连客户端的服务器，也可以使用select和poll等，但是大部分情况下网络库做成通用的形式，很少提供不同服务的服务器进程采用不同的io模型。
• 数据协议
  网络传输过程中采用tcp这种流式协议的方式，因为有mtu的缘故，数据协议往往通过（长度+协议编号+内容）的方式编码，接收 的时候需要检查数据包的完整性。通过预估协议数量来决定2个还是4个字节长度来表示协议号长度，一般游戏2个字节足够了，协议数量一般不超过1000
• pack/unpck
  这里需要注意大小端的问题，不过现在一般对于游戏服务器来说一般都是小端的结构，python和lua在struct的pack和unpack中可以指定大小端的。

玩家数据存储

• 文件存储和数据库存储
  数据库的存储是个格式比较固定，但是别的系统很容易连进来使用，方便统计，也方便分shard，而且数据库本身做了LRU这种操作，可以做到比较高效的读取和写入。
  文件存储比较容易扩展，灵活，但是别的系统不容易连进来使用，性能相对较 差。比如每个玩家的属性结构 一个文件或者一个bindata的形式，其实现在用mongodb算结合了2者的优点
• 存储间隔
  这个不同游戏实现方式也不同，如果落地时间较长服务器故障后会回档，反正带来大量的序列化的开销以及数据库压力的开销。想做到即时存盘一般都是用类似数据库的策略oplog的形式增量存盘。

gameplay设计

对于gameplay来说，本身就是个大循环，一定频率进行tick，接收来客户端或者其他服务器的rpc，处理逻辑，然后数据落地以及发送数据给客户端或者其他服务器，一般gameplay来说在同一个进程里都是同步的方式去编写，同步的实现大多数是单线程的，或者使用coroutine来实现actor这种模式。大部分游戏交互都是比较多，所以不论service和service之间的交互还是玩家和玩家之间的交互，如果考虑多线程的同步的问题，会非常复杂以及很容易做错，所以一个service内同一个时刻都是在一个线程中执行的。

场景管理

针对mmo或者一些竞技类游戏往往有场景管理的概念，就是游戏AOI，比如一个玩家移动，需要告诉周围所有的玩家，复杂度在n*n,如果减少这个n，就有了AOI算法，比如九宫格，十字链表等，如果刚开服的时候很多人挤到一个主城中，就算采用九宫格和十字链表等AOI等算法，往往同屏内玩家数量还是很大，客户端渲染的单位数量比服务器少一个数量级的，所以场景管理这里还可以有个分线的做法，玩家多的时候，不同线不可见，玩家少的时候进行合并。

消息同步

• 状态同步
  状态同步大多数游戏都比较合适的，一个场景内人数比较多，状态同步的好处是天然防作弊，因为所有的东西都是服务器计算。mmo一般都是基于状态同步实现的，一般是影子跟随，而一些射击类游戏甚至采用向前模拟的方式来做。
• 帧同步
  对延迟要求比较高entity数量不多的游戏采用的方法，常用的是moba用帧同步比较多，比如王者荣耀。针对状态同步，帧同步的优点网络带宽比较小，服务器几乎没有运算量。缺点是同一个场景中支持的entity数量不多，状态不同步时比较难查以及重连的过程中需要追帧。

如果做帧同步一些关键点为表现要和逻辑分离，随机算法和随机种子的一致性，数学库浮点换定点，三角函数采用泰勒展开或者查表法，需要保序的容器，timer不能基于钟表时间而需要帧timer，以及防作弊（一般都是投票法，或者服务器跑个验证端）

游戏维护和热更新

现在很多游戏在线更新bug甚至不停服更新慢慢变成一种强需求了，实现这种方式主要使用脚本热更新，热重启+逻辑内存以及ab服切换来实现。