序言

一、游戲服務器開發(fā)工作介紹

有很多朋友會問我，想從其它開發(fā)領域轉到游戲服務器開發(fā)上來，需要學什么？

或許是因為游戲服務器開發(fā)工資高，或許是因為感覺做游戲服務器需要掌握的技術更高級，更具有挑戰(zhàn)性，或許覺得想換個行當試試等等。

不管出于什么原因吧，做為一名從事游戲服務器開發(fā)和教學很多年的人，我當然是持歡迎態(tài)度的，那么我就先介紹一下游戲服務器開發(fā)的工作吧，游戲服務器開發(fā)具體要做哪些工作呢？

1.團隊溝通

基本上不管做什么開發(fā)，都是一個團隊來完成的，游戲也是如此，游戲團隊一般由老板、總經理、CTO(技術主管)、主策劃（領導一些人，包括數值策劃、系統(tǒng)策劃、特效策劃）、主美(領導一些人，包括原畫、UI設計、特效動作設計)、客戶端主程（領導一些人，客戶端程序員、客戶端程序員...）、服務器主程（領導一些人，包括服務器程序員），外加運維。

而游戲的大部分邏輯實現與邏輯數據驗證都會放在服務器端，所以服務端程序需要明確了解策劃的需求，要了解就需要溝通，溝通方式的正確與否，直接關系到功能的實現是否正確，由于游戲邏輯的復雜性，單純的文檔描述可能不會非常完整，不像其它行業(yè)需求文檔就幾百頁，詳細的圖文并茂，制定好之后也很少變化。所以做為一名游戲程序員，一定要有良好的溝通方式和技巧。

所以大家在與人溝通的時候應該有意培養(yǎng)自己的溝通表達能力。盡量將表達準確，高效溝通。

2.架構設計

這個架構設計就像蓋房子打基礎，基礎好，房子就穩(wěn)固，基礎不好，房子高了就容易倒。架構設計需要結合軟件工程學來搞，它需要對服務器的整個流程有足夠的了解，對需求的變化有足夠的認識。架構的設計一般有幾個特性。

首先是易用性

架構一旦完成，在開發(fā)的時候就要方便使用，比如網絡通信架構，設計好之后，其他開發(fā)者就不需要關心客戶端的數據是怎么被傳輸到服務器端的，這個時候對于服務器開發(fā)者來說，只需要實現一些簡單的接口，就可以直接對客戶端發(fā)送來的請求進行處理操作。再比如說服務器端數據的存儲與更新，開發(fā)者只需要寫少量SQL語句或基本不用寫，都由架構的底層代碼完成，開發(fā)者只需要調用封裝好的API，就可以把數據存入數據庫而不用關心數據的最終流向，只需要關心實現邏輯就可以了。

第二，可擴展性

可擴展性包括兩個方面，一是代碼的可擴展性，比如說游戲中的任務處理吧，一個游戲中任務可能有幾十種，而且還可能不定時的增加，為了判斷不同的任務類型該執(zhí)行什么操作，最簡單也是最差的寫法是if else。想象一下，一個方法里面，有幾十個if else，這簡單是bug的理想誕生地呀。

一種可行的做法是使用責任鏈模式（具體的請參考設計模式的實現），這樣每種任務都有一個單獨的類去處理它，而不會影響其它的類，符合開閉原則，相互關聯少，越少越不容易出bug。二是部署的可擴展性，比如，如果在線人數突然增加或預期可能要增加，一臺物理機器可能處理不過來這么多的請求，那怎么辦？那就需要支持在不影響其它服務器運行的情況下，可以動態(tài)的添加機器。而當壓力降低之后，又可以移除某些機器，合理利用資源。

第三，高吞吐量

這個是指能盡量最大化的利用計算機固定的資源，去處理更多的請求，更快速的響應客戶端。這就需要在服務器架構設計的時候考慮異步處理，減少IO等待時間（比如請求redis，存儲數據庫，和其它服務器通信）以及數據緩存。說到異步，一定會涉及到多線程，并發(fā)等相關的技術，所以架構設計的時候需要對這部分知識有足夠的了解。

第四

要考慮是否所有的功能模塊都放在同一個進程中。也就是需不需要分布式開發(fā)，哪些功能需要單獨拿出來。對于手機游戲來說，一般要求同時在線量比較小，功能比較單一，所有功能都在一個進程中，人數大量同時在線時，可以多部署幾組進程。而對于大型網頁游戲或客戶端游戲來說，特別是有些大區(qū)或不分區(qū)的情況，單個功能訪問量大，服務器就要考慮分布式部署開發(fā)了。

架構設計一般需要有經驗的開發(fā)者（項目主程）去搭建，新手可以作為了解，在接觸到項目之后，可以按這個思路去理解項目的架構是怎么樣構成的，如果讓自己來做，能否模仿出來，有時間可以自己嘗試去獨立設計架構，鍛煉自己的能力，有一天你是會實際去做的。

3.邏輯開發(fā)

架構搭建完成之后，緊接著就是游戲服務器的邏輯開發(fā)，這時才開始真正去實現游戲需要的內容，比如注冊、登陸、任務、活動、背包、組隊戰(zhàn)斗等。

由于游戲邏輯可能需要的判斷條件多，組合變化多，所以在游戲邏輯開發(fā)過程中，你會慢慢發(fā)現面向對象的重要性。邏輯開發(fā)是一個任重而道遠的過程，同一個問題，可能有很多種實現方式，不同的實現方式對效率和吞吐量有很大的影響，所以就需要對需求功能的理解要深入，不同功能之間的關聯要明確。對常用的設計模式要知道如何使用。比如像上面說的替換數量比較多的if else的方式。邏輯開發(fā)需要謹慎細心，而且一定要自己測試才可以，不然bug在不知不覺中就產生了。

4.系統(tǒng)周邊開發(fā)

一個游戲成功的運營，需要很多服務去支持它，比如SDK接入、充值接入、日志統(tǒng)計、游戲運行管理系統(tǒng)（一般叫后臺管理系統(tǒng)，是內部人員為了管理游戲的而開發(fā)的系統(tǒng)）。比如修改某個用戶的等級、封號等。管理系統(tǒng)一般會用web開發(fā)，與游戲服務器通信。

二、游戲類型與技術選擇

游戲服務器開發(fā)使用的技術取決于游戲的類型，不同的游戲類型，需要的游戲環(huán)境不一樣，所使用的技術也不一樣。但是在本質上都是一樣的，都是面對數據，處理數據，不同的是面對的數量大小而已。

1.PC類端游

這類游戲（俗稱“端游”）在線人數龐大，游戲中要處理的數據也非常龐大。所以對服務器性能要求非常高，一般都是采用C++做為開發(fā)語言，C++可以直接操作內存數據，與操作系統(tǒng)直接交互，減少數據之間的復制，它運行效率高，處理速度快，是這類游戲開發(fā)的首選開發(fā)語言。服務器端采用分布式架構，把不同的模塊分散在多臺物理機上處理。需要學習的大致有C++編程、Linux網絡編程、TCP/IP通訊協(xié)議、多線程編程，再加數據庫。它一般開發(fā)周期比較長，一個游戲的上線基本上需要三到五年。

2.網頁游戲

這類游戲（俗稱“頁游”）相對于端游來說，開發(fā)周期短，因為是網頁游戲，游戲的界面展示依賴于網絡傳輸，所在在畫面和特效上會次于客戶端游戲很多。游戲的特點主要集中在游戲的玩法上。但是對于服務器端來說，和端游類是差不多是一樣的，有些公司之前是做端游的，他們就直接把端游的服務器架構拿來就可以使用，以完成快速開發(fā)。

3.手機游戲

手機類游戲（俗稱“手游”）目前是最火最熱門的游戲，因為他的用戶量大，用戶占有時間長。但是手機游戲大多數是一般小游戲，功能簡單，玩法單一，一般都是休閑娛樂的?，F在也有一些稍微大型的MORPG游戲。所以手機游戲開發(fā)周期更短，上線更快。

目前，游戲市場競爭激烈，當前服務器主流的開發(fā)語言是C++和Java，但是C++學習難度大，開發(fā)速度慢。為了滿足游戲服務器快速開發(fā)，快速上線，所以一般來說我們都是使用Java語言來開發(fā)服務器。近年來，隨著游戲市場的發(fā)展，游戲服務器開發(fā)技術因Java而生成了一套體系?？梢怨╅_發(fā)者選擇。

三、使用Java開發(fā)服務器需要學習什么

Java語言，由于學習成本低，開發(fā)速度快，穩(wěn)定性高，開源框架多，目前已成為網頁游戲和手機游戲服務器開發(fā)的主要語言。咱們從系統(tǒng)的開發(fā)流程簡單梳理一下服務器開發(fā)需要用到的技術。

1.網絡通信

這個是首要實現的，如果沒有網絡通信，就沒有服務器存在的必要了。網絡通信就需要建立網絡連接。目前網絡通信有兩種方式，一種是短連接，比如http。一種是長連接，比如socket。

當然http也是基于socket的，socket是通信的基礎。所以要對TCP/IP通信的知識有所了解，明白通信的原理。基于這兩種網絡通信，游戲服務器也分為兩種，弱聯網和強聯網。

弱聯網的游戲一般是指一些小型的游戲，比如開心消消樂、連連看，以及一些卡牌養(yǎng)成類游戲，這類游戲一般幾秒鐘或幾分鐘再會與服務器同步一次數據，一般會使用短連接。而像一些ARPG游戲、實時戰(zhàn)斗類游戲，以及帶同屏顯示玩家的游戲，這類游戲與服務器交互信息頻繁，一秒鐘可能幾十次，會采用長連接，避免每次連接重新建立消耗系統(tǒng)資源，提高通信效率。

為了網絡通信的效率，服務器要使用NIO（非阻塞網絡通信）通信。它能支持大并發(fā)連接。Java NIO是多路復用IO，在多路復用IO模型中，會有一個線程不斷去輪詢多個socket的狀態(tài)，只有當socket真正有讀寫事件時，才真正調用實際的IO讀寫操作。因為在多路復用IO模型中，只需要使用一個線程就可以管理多個socket，系統(tǒng)不需要建立新的進程或者線程，也不必維護這些線程和進程，并且只有在真正有socket讀寫事件進行時，才會使用IO資源，所以它大大減少了資源占用。目前基于此技術有很多開源框架，最常用的有兩種，Netty和Mina。

所以在網絡通信這一塊，如果是弱聯網游戲，可以使用web那一套來開發(fā)游戲服務器，需要學習的技術一般有HTTP原理、JSON格式協(xié)議、Servlet、Tomcat（也可以是其它web容器）、spring等。如果是強聯網游戲，要學習的技術有Netty或Mina可以選擇一種，多線程以及線程池的應用。這是網絡通信所必須掌握的。只要能把客戶端發(fā)送的信息接收到，并解析成代碼使用的明文，就是成功了一半了，剩下的事就是把代碼封裝好，方便邏輯開發(fā)調用！

通信這塊還要考慮消息的并發(fā)，長連接情況下，怎么處理斷包，粘包問題，每個用戶的消息處理的是不是有序的，如果有序會不會阻塞消息，如果無序會不會造成處理混亂，比如后到的消息先處理了，這些問題都要處理好，目前一般是保證同一個用戶的消息要有序處理！

2.數據存儲

網絡通信調試好之后，不要急著做邏輯開發(fā)，還需要把數據如何存儲理清楚！因為服務器端操作的全是數據，如果處理的不好，容易出bug，丟數據，這對游戲玩家來說是致命的，不可接受的！

數據存儲要考慮，

一，數據如何存到數據庫，是同步存儲，還是異步存儲！同步存儲即將數操作完之后立刻寫入數據庫，異步操作即數據操作完之后先存儲到內存緩存，然后由另外的線程或進程再同步到數據庫！游戲中一般都是采用的異步存儲方式，因為游戲并發(fā)量大，必須低延時，快速響應客戶端！如果直接操作數據庫太慢，會造成消息阻塞！內存緩存可先擇的框架有redis，memcache，具體怎么同步到數據庫，需要自己去設計了！

二，數據接口如何設計，能不能用工作生成這些數據操作的代碼，能不能不用寫SQL語句，需是封裝在底層，或由工具生成。編程是門藝術，在這就體現出來了，當然是仁者見仁，智者見智了！

三，大并發(fā)情況下數據的一致性，像這類可能多線程操作的數據，一般是放在內存中，由鎖來控制并發(fā)！所以對鎖的使用要熟悉，不要出現死鎖，或鎖粒度過大，造成線程的長時間等待的情況！

四，當數據量太大，一個數據庫存儲不了，數據該怎么分庫分表！一種是水平劃分，一種是垂直劃分！具體的劃分方式其它資料已有詳細介紹，請自行查找閱讀！目前有一個開源的分庫框架mycat，是用JAVA寫的，大家可以研究一下！

3.邏輯開發(fā)

邏輯開發(fā)就是實現游戲策劃想象的各種游戲功能，比如：登錄、物品使用、戰(zhàn)斗結算等！邏輯開發(fā)代碼量巨大，相互之間有很緊密的耦合性，所以每個功能模塊一定要劃分好！最好是接觸下單元測試，寫之前考慮一下是否方便單元測試，這樣設計的代碼會更加清晰，每個方法責任明確，不容易出bug！正是因為邏輯代碼復雜，為了更好的管理代碼，前輩們給我們總結了一些經驗，就是著名的設計模式，所以學習一下設計模式對代碼的管理有很大的好處！

邏輯開發(fā)一般遇到的問題有：

3.1，數據同步

一說到數據同步或資源共享的時候，一般都會考慮到鎖的使用。因為一份資源同時只能被一個線程訪問才是安全的。Java的JDK中提供了一些鎖，比如：synchronized，以及java.util.concurrent.lock包中的Lock對象，

java.util.concurrent包中還提供了其它的一些原子操作的類，我們知道i++操作不是線程安全的，但是可以使用AtomicInteger中的getAndIncrement();方法代替，還有線程安全的ConcurrentHashMap，以及阻塞隊列LinkedBlockingQueue等。都是邏輯開發(fā)中常用的處理數據同步的類。

3.2，設計模式的使用

使用設計模式，可以讓代碼更加清晰，可擴展性更強，維護性更佳，比如，任務系統(tǒng)，任務會有很多種類型，要獲得任務數據時，在一開始寫這個系統(tǒng)的時候，我是這樣寫的if(type == 1)做什么，else if(type == 2)做什么，else if(type == 3)......else if(type == 35) else等。如果需要添加新的類型，又要添加else，這些if else都在同一個方法中。最后都不敢動一塊，就怕出bug。其實當一個方法中出現三個以上的if else將來還可能增加時，就應當考慮設計是不是有問題了，后來改成責任鏈模式或狀態(tài)模式，就解決了這個問題。還有一個例子是，當一個值變化，要影響多個任務完成狀態(tài)時，可以使用觀察者模式或監(jiān)聽模式或訂閱模式去實現，這樣功能之間完全解耦，出問題的機率會很小很小。

3.3，數據緩存框架的API使用

目前主流使用的數據緩存框架有redis和memcache，雖然在邏輯開發(fā)前，主程會對這些進行一些封裝，但是作為使用者還是需要對這些框架的客戶端的使用要有所了解的。這些可以去閱讀相關的文檔。不是太難。

4，程序部署與運行

目前，大多數Java項目都采用maven管理 ，可以使用maven打包開發(fā)好的程序，程序一般運行在遠程服務器上，比如云服務器。一般運行Java程序的遠程服務器都是Linux系統(tǒng)，需要使用Linux命令操作，或寫一些shell腳本去自動化部署管理一些程序。

5，艱苦奮斗的精神

首先，一定要讓自己對這一行有興趣，明確自己在這一行的技術選擇，人生選擇。很多人都知道，程序員加班是常有的事，堅持的住就做，堅持不了就再換一家公司做。

綜上所述，想做Java游戲服務器方面的開發(fā)要掌握的技術有以下一些：

1，網絡通信框架，Mina或Netty必須熟悉一種。而且自己必須要親自搭建過，并明白其它原理。2，通信協(xié)議制定和處理斷包粘包，這一般屬于網絡通信框架要解決的問題。3，數據緩存框架，redis或memcache選擇一個，能熟練使用其客戶端的命令。4，Java基礎，Java NIO通信原理，Java集合的使用，Java多線程開發(fā)，Java鎖的使用。5，了解一些設計模式。最好能把23種設計模式都看一遍，并結合自己的開發(fā)經驗，看哪些可以用到設計模式，但也不能死套設計模式，要靈活運用。6，熟悉使用Mysql數據庫。7，了解數據庫連接池的一些框架，比如Mybatis、hibernate。8，對HTTP協(xié)議熟悉，熟悉一種web容器，比如tomcat，了解其配置。9，對常用的一些Linux命令要熟悉使用。10，熱愛學習，不斷的充實自己，上面所說的只是入門技能而已，真正做起來要復雜的多，一定要讓自己喜歡游戲這個行業(yè)，這樣才能有動力做下去，做自己喜歡的工作還是比為了工作要好的！