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服务器主逻辑代码的重构
不知道前主程是处于什么目的，总之我接手这套程序的时候，出现了超级多的问题，也发现了超级多的问题。
比如说吧，接受网络消息逻辑是线程独立的，而发送消息给客户端缺阻塞在了逻辑线程里面；原本可以放在一个进程里面处理的逻辑，却分散在了四个进程里面去处理，导致我完成一个功能，大部分时间要话费了进程之间的玩家信息的同步上面，在我无法忍受的情况下，我终于是用NIO将网络底层从新写了，而且将四个进程合并，但是在很多逻辑上还是尽量保持了和原逻辑处理的兼容！
先说说这个重构的底层吧！
我们看下最重要的ClientHandle类，主要处理每个连接的收发数据的！
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| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | public class ClientHandle implements ISession{ public final static int RW_BUFFER_SIZE = 1024; private SocketChannel socket = null; private java.nio.ByteBuffer reader = java.nio.ByteBuffer.allocate(RW_BUFFER_SIZE); private java.nio.ByteBuffer writer = java.nio.ByteBuffer.allocate(4*RW_BUFFER_SIZE); BlockingQueue<ByteBuffer> writeQueue = new LinkedBlockingQueue<ByteBuffer>(); private IPlayer player = null; private boolean active = false; |
包含SocketChannel对象不用说了，reader和writer是用来做消息收发的缓冲的，因为服务器广播的压力会大一些，所以将writer的大小设置为reader的4倍，当然这个可以调整。
writeQueue是用来存储需要发送给客户端的ByteBuffer，每次在这个链接可以写数据的时候，就将writeQueue里面存储的数据转移到writer中，并且一次发送，减少了writer的系统调用次数。ByteBuffer的结构简单说下，不同于java.nio.ByteBuffer，而是自己封装的一个消息解析器，给出源代码
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/** 默认的动态数据或文字的最大长度，400k */ public static final int MAX_DATA_LENGTH = 400 * 1024; /* fields */ /** 字节数组 */ byte[] bytes; /** 字节缓存的长度 */ int top; /** 字节缓存的偏移量 */ int offset; /* constructors */ /** 按默认的大小构造一个字节缓存对象 */ public ByteBuffer() { this(CAPACITY); } /** 按指定的大小构造一个字节缓存对象 */ public ByteBuffer(int capacity) { if (capacity < 1) throw new IllegalArgumentException(getClass().getName() + " <init>, invalid capatity:" + capacity); bytes = new byte[capacity]; top = 0; offset = 0; } /** 按指定的字节数组构造一个字节缓存对象 */ public ByteBuffer(byte[] data) { if (data =http://www.mamicode.com/= null) throw new IllegalArgumentException(getClass().getName() + " <init>, null data"); bytes = data; top = data.length; offset = 0; } /** 按指定的字节数组构造一个字节缓存对象 */ public ByteBuffer(byte[] data, int index, int length) { if (data =http://www.mamicode.com/= null) throw new IllegalArgumentException(getClass().getName() + " <init>, null data"); if (index < 0 || index > data.length) throw new IllegalArgumentException(getClass().getName() + " <init>, invalid index:" + index); if (length < 0 || data.length < index + length) throw new IllegalArgumentException(getClass().getName() + " <init>, invalid length:" + length); bytes = data; top = index + length; offset = index; } /* properties */ /** 得到字节缓存的容积 */ public int capacity() { return bytes.length; } /** 设置字节缓存的容积，只能扩大容积 */ public void setCapacity(int len) { int c = bytes.length; if (len <= c) return; for (; c < len; c = (c << 1) + 1) ; byte[] temp = new byte[c]; System.arraycopy(bytes, 0, temp, 0, top); bytes = temp; } /** 得到字节缓存的长度 */ public int top() { return top; } /** 设置字节缓存的长度 */ public void setTop(int top) { if (top < offset) throw new IllegalArgumentException(this + " setTop, invalid top:" + top); if (top > bytes.length) setCapacity(top); this.top = top; } /** 得到字节缓存的偏移量 */ public int offset() { return offset; } /** 设置字节缓存的偏移量 */ public void setOffset(int offset) { if (offset < 0 || offset > top) throw new IllegalArgumentException(this + " setOffset, invalid offset:" + offset); this.offset = offset; } /** 得到字节缓存的使用长度 */ public int length() { return top - offset; } /** 得到字节缓存的字节数组，一般使用toArray()方法 */ public byte[] getByteArray() { return bytes; } /* methods */ /* byte methods */ /** 得到指定偏移位置的字节 */ public byte read(int pos) { return bytes[pos]; } /** 设置指定偏移位置的字节 */ public void write(int b, int pos) { bytes[pos] = (byte) b; } /* read methods */ /** * 按当前偏移位置读入指定的字节数组 * * @param data * 指定的字节数组 * @param pos * 指定的字节数组的起始位置 * @param len * 读入的长度 */ public void read(byte[] data, int pos, int len) { System.arraycopy(bytes, offset, data, pos, len); offset += len; } /** 读出一个布尔值 */ public boolean readBoolean() { return (bytes[offset++] != 0); } /** 读出一个字节 */ public byte readByte() { return bytes[offset++]; } /** 读出一个无符号字节 */ public int readUnsignedByte() { return bytes[offset++] & 0xff; } /** 读出一个字符 */ public char readChar() { return (char) readUnsignedShort(); } /** 读出一个短整型数值 */ public short readShort() { return (short) readUnsignedShort(); } /** 读出一个无符号的短整型数值 */ public int readUnsignedShort() { int pos = offset; offset += 2; return (bytes[pos + 1] & 0xff) + ((bytes[pos] & 0xff) << 8); } /** 读出一个整型数值 */ public int readInt() { int pos = offset; offset += 4; return (bytes[pos + 3] & 0xff) + ((bytes[pos + 2] & 0xff) << 8) + ((bytes[pos + 1] & 0xff) << 16) + ((bytes[pos] & 0xff) << 24); } /** 读出一个浮点数值 */ public float readFloat() { return Float.intBitsToFloat(readInt()); } /** 读出一个长整型数值 */ public long readLong() { int pos = offset; offset += 8; return (bytes[pos + 7] & 0xffL) + ((bytes[pos + 6] & 0xffL) << 8) + ((bytes[pos + 5] & 0xffL) << 16) + ((bytes[pos + 4] & 0xffL) << 24) + ((bytes[pos + 3] & 0xffL) << 32) + ((bytes[pos + 2] & 0xffL) << 40) + ((bytes[pos + 1] & 0xffL) << 48) + ((bytes[pos] & 0xffL) << 56); } /** 读出一个双浮点数值 */ public double readDouble() { return Double.longBitsToDouble(readLong()); } /** * 读出动态长度， 数据大小采用动态长度，整数类型下，最大为512M 1xxx,xxxx表示（0~0x80） 0~128B * 01xx,xxxx,xxxx,xxxx表示（0~0x4000） 0~16K * 001x,xxxx,xxxx,xxxx,xxxx,xxxx,xxxx,xxxx表示（0~0x20000000） 0~512M */ public int readLength() { int n = bytes[offset] & 0xff; if (n >= 0x80) { offset++; return n - 0x80; } else if (n >= 0x40) return readUnsignedShort() - 0x4000; else if (n >= 0x20) return readInt() - 0x20000000; else throw new IllegalArgumentException(this + " readLength, invalid number:" + n); } /** 读出一个指定长度的字节数组，可以为null */ public byte[] readData() { int len = readLength() - 1; if (len < 0) return null; if (len > MAX_DATA_LENGTH) throw new IllegalArgumentException(this + " readData, data overflow:" + len); byte[] data = http://www.mamicode.com/new byte[len]; read(data, 0, len); return data; } /** 读出一个短字节数组，长度不超过254 */ public byte[] readShortData() { int len = readUnsignedByte(); if (len == 255) return null; byte[] data = http://www.mamicode.com/new byte[len]; if (len != 0) read(data, 0, len); return data; } /** 读出一个指定长度的字符串 */ public String readString(int len) { byte[] data = http://www.mamicode.com/new byte[len]; if (len == 0) return ""; read(data, 0, len); return new String(data); } /** 读出一个短字符串，长度不超过254 */ public String readShortString() { int len = readUnsignedByte(); if (len == 255) return null; return readString(len); } /** 读出一个字符串，长度不超过65534 */ public String readString() { int len = readUnsignedShort(); if (len == 65535) return null; return readString(len); } /** 读出一个指定长度和编码类型的字符串 */ public String readUTF(String charsetName) { int len = readLength() - 1; if (len < 0) return null; if (len > MAX_DATA_LENGTH) throw new IllegalArgumentException(this + " readUTF, data overflow:" + len); byte[] data = http://www.mamicode.com/new byte[len]; read(data, 0, len); if (charsetName == null) return new String(data); try { return new String(data, charsetName); } catch (Exception e) { throw new IllegalArgumentException(this + " readUTF, invalid charsetName:" + charsetName); } } /** 读出一个指定长度的utf字符串 */ public String readUTF() { int len = readLength() - 1; if (len < 0) return null; if (len == 0) return ""; if (len > MAX_DATA_LENGTH) throw new IllegalArgumentException(this + " readUTF, data overflow:" + len); StringBuffer sb = new StringBuffer(len); int pos = ByteKit.readUTF(bytes, offset, len, sb); if (pos > 0) throw new IllegalArgumentException(this + " readUTF, format err, len=" + len + ", pos:" + pos); offset += len; return sb.toString(); } /* write methods */ /** * 写入指定字节数组 * * @param data * 指定的字节数组 * @param pos * 指定的字节数组的起始位置 * @param len * 写入的长度 */ public void write(byte[] data, int pos, int len) { if (bytes.length < top + len) setCapacity(top + len); System.arraycopy(data, pos, bytes, top, len); top += len; } /** 写入一个布尔值 */ public void writeBoolean(boolean b) { if (bytes.length < top + 1) setCapacity(top + CAPACITY); bytes[top++] = (byte) (b ? 1 : 0); } /** 写入一个字节 */ public void writeByte(int b) { if (bytes.length < top + 1) setCapacity(top + CAPACITY); bytes[top++] = (byte) b; } /** 写入一个字符 */ public void writeChar(int c) { writeShort(c); } /** 写入一个短整型数值 */ public void writeShort(int s) { int pos = top; if (bytes.length < pos + 2) setCapacity(pos + CAPACITY); bytes[pos] = (byte) (s >>> 8); bytes[pos + 1] = (byte) s; top += 2; } /** 在指定位置写入一个短整型数值，length不变 */ public void writeShort(int s, int pos) { if (bytes.length < pos + 2) setCapacity(pos + CAPACITY); bytes[pos] = (byte) (s >>> 8); bytes[pos + 1] = (byte) s; } /** 写入一个整型数值 */ public void writeInt(int i) { int pos = top; if (bytes.length < pos + 4) setCapacity(pos + CAPACITY); bytes[pos] = (byte) (i >>> 24); bytes[pos + 1] = (byte) (i >>> 16); bytes[pos + 2] = (byte) (i >>> 8); bytes[pos + 3] = (byte) i; top += 4; } /** 在指定位置写入一个整型数值，length不变 */ public void writeInt(int i, int pos) { if (bytes.length < pos + 4) setCapacity(pos + CAPACITY); bytes[pos] = (byte) (i >>> 24); bytes[pos + 1] = (byte) (i >>> 16); bytes[pos + 2] = (byte) (i >>> 8); bytes[pos + 3] = (byte) i; } /** 写入一个浮点数值 */ public void writeFloat(float f) { writeInt(Float.floatToIntBits(f)); } /** 写入一个长整型数值 */ public void writeLong(long l) { int pos = top; if (bytes.length < pos + 8) setCapacity(pos + CAPACITY); bytes[pos] = (byte) (l >>> 56); bytes[pos + 1] = (byte) (l >>> 48); bytes[pos + 2] = (byte) (l >>> 40); bytes[pos + 3] = (byte) (l >>> 32); bytes[pos + 4] = (byte) (l >>> 24); bytes[pos + 5] = (byte) (l >>> 16); bytes[pos + 6] = (byte) (l >>> 8); bytes[pos + 7] = (byte) l; top += 8; } /** 写入一个双浮点数值 */ public void writeDouble(double d) { writeLong(Double.doubleToLongBits(d)); } /** 写入动态长度 */ public void writeLength(int len) { if (len >= 0x20000000 || len < 0) throw new IllegalArgumentException(this + " writeLength, invalid len:" + len); if (len >= 0x4000) writeInt(len + 0x20000000); else if (len >= 0x80) writeShort(len + 0x4000); else writeByte(len + 0x80); } /** 写入一个字节数组，可以为null */ public void writeData(byte[] data) { writeData(data, 0, (data != null) ? data.length : 0); } /** 写入一个字节数组，可以为null */ public void writeData(byte[] data, int pos, int len) { if (data =http://www.mamicode.com/= null) { writeLength(0); return; } writeLength(len + 1); write(data, pos, len); } /** 写入一个字符串，可以为null */ public void writeString(String s) { if (s != null) { byte[] temp = s.getBytes(); if (temp.length > 65534) throw new IllegalArgumentException(getClass().getName() + " writeString, invalid s:" + s); writeShort(temp.length); if (temp.length != 0) write(temp, 0, temp.length); } else writeShort(65535); } /** 写入一个字符串，以指定的字符进行编码 */ public void writeUTF(String str, String charsetName) { if (str == null) { writeLength(0); return; } byte[] data; if (charsetName != null) { try { data = http://www.mamicode.com/str.getBytes(charsetName); } catch (Exception e) { throw new IllegalArgumentException(this + " writeUTF, invalid charsetName:" + charsetName); } } else data = http://www.mamicode.com/str.getBytes(); writeLength(data.length + 1); write(data, 0, data.length); } /** 写入一个utf字符串，可以为null */ public void writeUTF(String str) { writeUTF(str, 0, (str != null) ? str.length() : 0); } /** 写入一个utf字符串中指定的部分，可以为null */ public void writeUTF(String str, int index, int length) { if (str == null) { writeLength(0); return; } int len = ByteKit.getUTFLength(str, index, length); writeLength(len + 1); int pos = top; if (bytes.length < pos + len) setCapacity(pos + len); ByteKit.writeUTF(str, index, length, bytes, pos); top += len; } /** 检查是否为相同类型的实例 */ public boolean checkClass(Object obj) { return (obj instanceof ByteBuffer); } /** 在指定位置写入一个字节，length不变 */ public void writeByte(int b, int pos) { if (bytes.length < pos + 1) setCapacity(pos + CAPACITY); bytes[pos] = (byte) b; } /** 得到字节缓存当前长度的字节数组 */ public byte[] toByteArray() { byte[] data = http://www.mamicode.com/new byte[top - offset]; System.arraycopy(bytes, offset, data, 0, data.length); return data; } /** 清除字节缓存对象 */ public void clear() { top = 0; offset = 0; } /* common methods */ public int hashCode() { int hash = 17; for (int i = top - 1; i >= 0; i--) hash = 65537 * hash + bytes[i]; return hash; } public boolean equals(Object obj) { if (this == obj) return true; if (!checkClass(obj)) return false; ByteBuffer bb = (ByteBuffer) obj; if (bb.top != top) return false; if (bb.offset != offset) return false; for (int i = top - 1; i >= 0; i--) { if (bb.bytes[i] != bytes[i]) return false; } return true; } public String toString() { return super.toString() + "[" + top + "," + offset + "," + bytes.length + "] "; }} |
下面看下 ClientHandle的可读逻辑：
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依次将数据读入到reader中，并且按照LC(L表示长度，C表示内容)结构将reader中的数据解析成一个个ByteBuffer对象处理。下面是createBuffer函数和processData函数：
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这里要注意，1：解析reader中的消息一定要做容错处理；2：将解析的待处理包放到玩家身上，让玩家自己处理！
发送函数的处理：
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发送函数的处理相对复杂些，首先要做的就是每个连接的发送函数每100ms(可以调整)触发一次，每次触发时候，要将待发送的数据包bytebuffer填充到writer缓冲区，然后一次发送！
管理协调这些链接的新建和处理都是使用了java nio的selector结构，具体的代码就不贴出来了，想要的可以联系我，需要注意的有两点，1：对于空闲连接的处理，2：对于发送数据的处理
大致讲完了网络线程，那么讲一讲主逻辑线程，逻辑线程采用线程绑定地图的设计；在服务器启动之时，启动n（可以调整）个地图线程，每个地图线程绑定N（可以调整）个地图，这N个地图上的所有玩家的逻辑处理，都有地图所在线程来处理，具体处理方式：
地图线程的主逻辑：
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场景Scene的心跳函数：
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| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 | public class Scene implements IScene{ public void beatHeart() { long now = System.currentTimeMillis(); List<IPlayer> players = null; synchronized (idPlayerMap) { players = new ArrayList<IPlayer>(idPlayerMap.values()); } for(IPlayer player : players) { player.beatHeart(now); } } } |
玩家的心跳函数：
?
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 | BlockingQueue<ByteBuffer> dataToProcess = new LinkedBlockingDeque<ByteBuffer>(); public void insertData(ByteBuffer data) { this.dataToProcess.offer(data); }public void beatHeart(long now){ ByteBuffer data = http://www.mamicode.com/this.dataToProcess.poll(); while(data != null) { this.processData(data); data = http://www.mamicode.com/this.dataToProcess.poll(); } //.....处理心跳定时器，上一篇有讲到} |
好了，大概的服务器的主逻辑就这些了，是不是精简小巧。晚上的时候还做了一下广播压力测试，效果还不错！
欢迎大家提出宝贵意见！
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