包体小、启动仅需 0.3 秒的 Netty 游戏服务器框架 ioGame 17.1.31

来源: 投稿
作者: 渔民小镇
2023-02-03 10:13:00

主要更新

#37

缩小打包后的包体大小,ioGame 打 jar 包后大约 15MB,演示查看 快速从零编写服务器完整示例

 

#36 增加 Banner 打印版本、内存占用、启动耗时等信息。

ioGame 在内存占用、启动速度、打包等方面也是优秀的。

  • 内存方面:内存占用小。
  • 启动速度方面:应用通常会在 0.x 秒内完成启动。
  • 打包方面:打 jar 包后大约 15MB ,详细请看 快速从零编写服务器完整示例

 

 

#34 日志模块增加

用于将框架日志单独存放,与开发者项目的日志分离。

日志支持 log4j2、logback

 

#I6BE6J

MethodParsers 增加 action 参数解析器的默认设置

 

#I6C0UF

业务参数自动装箱、拆箱基础类型增强

 

#I6B76X

修复广播的数据为空时,广播虽然是成功的,但是打印广播日志报错的问题

 

移除一些第三方库

为缩小打包,将 hutool 依赖移除、将 fastjson2 依赖配置中的 scope 改为 provided;如有使用到相关的,需要开发者自行引入。

移除项目中 json 相关的类文件 ToJson。

 

如果你的项目中有使用到 hutool 、fastjson2 的,需要在 pom 中添加

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/cn.hutool/hutool-all -->
<dependency>
    <groupId>cn.hutool</groupId>
    <artifactId>hutool-all</artifactId>
    <version>5.8.11</version>
</dependency>

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.alibaba.fastjson2/fastjson2 -->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.fastjson2</groupId>
    <artifactId>fastjson2</artifactId>
    <version>2.0.23</version>
</dependency>

 

其他更新

<netty.version>4.1.87.Final</netty.version>

 


ioGame 使用趋势数据统计

关注 ioGame 的游戏服务器开发者持续增多,2022-09 ~ 2023-01 月统计数据;这里的统计信息是关于开发者关注 ioGame 框架相关的,从统计数据中可以看出,由于 ioGame 上手简单,功能强大等优点,得到了众多开发者的关注。

如果你想知道 ioGame 有没有人在使用,可以先到这里看下统计数据、开发者的评价与讨论。

https://www.yuque.com/iohao/game/gpxk93#TwVa8

这里展示了每月的统计数据,统计数据来源于语雀后台,这些数据都是真实的、客观存在的。

通过统计数据,我们可以看到每天会有很多开发者在访问 ioGame 的在线文档,并且这些统计数据不是来源于口嗨的,也不是主观创造的。

 


maven pom

ioGame 已经上传到中央仓库,如果无法下载最新的框架源码,建议开发者的 maven 仓库代理使用原生的或腾讯云的代理,目前不推荐阿里云的代理。腾讯云代理设置可参考这里

ioGame最新版本查看 https://search.maven.org/search?q=a:bolt-run-one

ioGame 是轻量级的网络游戏服务器框架,ioGame 没有中间件的强依赖,即无需安装任何其他的中间件产品;此时,你只需一个依赖即可获得整个框架,并同时支持开头介绍的全部功能特性

<dependency>
    <groupId>com.iohao.game</groupId>
    <artifactId>bolt-run-one</artifactId>
    <version>${ioGame.version}</version>
</dependency>

ioGame 网络游戏服务器框架简介

  • 通过 ioGame 可以很容易的搭建出一个集群无中心节点、集群自动化、多进程的分步式游戏服务器
  • 无锁异步化、事件驱动的架构设计;首个基于蚂蚁金服 SOFABolt 的 java 网络游戏服务器框架
  • 无中间件强依赖、代码即文档、JSR380、断言 + 异常机制 = 更少的维护成本、开发成本
  • 同样的一套业务代码无需变更,支持多种协议切换:protobuf、json,并且可扩展
  • 同样一套业务代码无需变更,可以支持多种通信协议:websocket、socket
  • 轻量级、启动快、更节约、简单、开箱即用、无配置文件、超高性能
  • 近原生的快、业务框架平均每秒可以执行 1152 万次业务逻辑
  • 在业务开发中自带神级特性:业务代码访问定位与跳转
  • 架构部署多样性:即可相互独立,又可相互融合
  • 各个逻辑服之间可以相互的进行跨进程通信
  • 可同时与同类型多个游戏逻辑服通信
  • 支持玩家动态绑定逻辑服节点
  • 对webMVC开发者友好
  • 无 spring 强依赖

ioGame 是一个由 java 语言编写的网络游戏服务器框架。支持 websocket、tcp ,适用于全球同服、回合制游戏、策略游戏、即时战斗等游戏服务器的开发。具有高性能、稳定、易用易扩展、超好编程体验等特点。可做为 H5、手游、端游的 java 游戏服务器。

ioGame 是轻量级的网络游戏服务器框架,在使用 ioGame 时,只需一个依赖即可获得整个框架,而无需在安装其他服务,如: Nginx、Redis、MQ、Mysql、ZooKeeper、Protobuf协议编译工具 ... ...等。简单点说,就是无需安装其他产品,就能支持开头介绍的内容特性;这意味着在使用上简单了,在部署上也为企业节约了成本。

通过 ioGame 你可以很容易的搭建出一个稳定、高性能、自带负载均衡、避免类爆炸设计、可跨进程跨机器通信、集群无中心节点、集群自动化、有状态多进程的分步式网络游戏服务器。游戏框架借助于蚂蚁金服 sofa-bolt 通信框架来提供通信方面的稳定与高性能

ioGame 在打包、内存占用、启动速度等方面也是优秀的。打 jar 包后大约 15MB,应用通常会在 0.x 秒内完成启动,内存占用小。详细请看 快速从零编写服务器完整示例

在 ioGame 中能让你遗忘 Netty,你几乎没有机会能直接的接触到 Netty 的复杂,但却能享受 Netty 带来的高性能。对开发者要求极低,为开发者节约开发时间。

即使之前没有游戏编程的经验,也能参与到游戏编程中。如果你之前具备一些游戏开发或者 webMVC 相关的知识,则会更容易上手游戏服务的开发。

ioGame 可以做到同样的一套业务代码,无需开发者做代码的变更,就能同时支持多种通信协议:websocket、socket。简单点说,就是一个游戏服务端的项目,具有同时对接 socket 和 websocket 游戏客户端的能力。

ioGame 可以做到同样的一套业务代码,无需开发者做代码的变更,就能支持多种协议的切换,如:protobuf、json。协议的切换是简单的,只需要一行代码。简单点说,如果开发者的项目之前使用的是 json 数据来传输的,以后想改用 protobuf 来传输,是不需要改变业务方法的。框架除了内置支持的 protobuf、json 协议外,开发者还可以对协议进行扩展。

开发者基于 ioGame 编写的项目、模块通常是条理清晰的,得益于框架对路由的合理设计。当我们整理好这些模块后,对于其他开发者接管项目或后续的维护中,会是一个不错的帮助(模块的整理与建议)。

基于 ioGame 编写的项目,通常是语法简洁的、高性能的、低延迟的。框架最低要求使用 JDK17,这样即可以让项目享受到 ZGC 带来的改进,还能享受语法上的简洁。从 JDK17 开始 GC 已经处理得越来越好了,JDK17 中的 ZGC 远低于其亚毫秒级暂停时间的目标;当开发者使用 JDK17 时,相当于在你们的项目中变相的引入了一位 JVM 调优大师,详细请看 JDK17 垃圾回收GC性能飞跃提升

在部署上,支持多服单进程的方式部署(类似单体应用、在分步式开发时,调试更加方便)、也支持多服多进程多机器的方式部署。在部署方式上可以随意切换,而不需要更改代码;日常中按照单体思维开发,在生产上可以使用多进程的方式部署;当然,也可以使用单进程的方式部署。

ioGame 框架职责清晰、业务开发几乎零学习成本、源码有高质量注释、示例多、使用文档多,开发体验最佳、业务代码自动生成与游戏前端对接的文档、逻辑服之间可跨进程跨机器通信、业务代码定位--神级特性、异常机制。提供了丰富的在线高质量使用文档,为你的团队助力,带上你们的小伙伴一起,这样就不用手把手的教了。

代码即文档,对于这方面 ioGame 提供了游戏文档生成的辅助,通过该辅助可以做到代码即对接文档。简单的说,当开发者的业务代码编写完后,不需要额外的去编写业务对接文档了,框架会自动的生成最新的文档。如果没有游戏文档的生成,那么你将要抽出一些时间来维护对接文档的工作,而且当团队人数多了,就会很乱(文档不同步、不是最新的、或是忘记更新等等情况就会出现)。

ioGame 可以很方便的与 spring 集成(5 行代码)。

综上,ioGame 屏蔽了很多复杂且重复性的工作;超棒的开发体验,使用简单,无中间件依赖,只需一个依赖即可获得整个框架;减少了学习成本、减少了使用成本、减少了开发者的工作量、减少了项目的运维成本。并可为项目中的功能模块结构、开发流程等进行清晰的组织定义,减少了后续的项目维护成本。从而让开发团队更方便快捷高效的开发游戏项目。


ioGame 是国内首个基于蚂蚁金服 sofa-bolt 的网络游戏框架,游戏框架由 [网络通信框架] 和 [业务框架] 组成。

  • 网络通信框架职责是各服务器之间的网络通信
  • 业务框架职责是业务逻辑的处理方式和编写方式

网络通信框架 - SOFABolt

SOFABolt 是蚂蚁金融服务集团开发的一套基于 Netty 实现的网络通信框架。

  • 为了让 Java 程序员能将更多的精力放在基于网络通信的业务逻辑实现上,而不是过多的纠结于网络底层 NIO 的实现以及处理难以调试的网络问题,Netty 应运而生。
  • 为了让中间件开发者能将更多的精力放在产品功能特性实现上,而不是重复地一遍遍制造通信框架的轮子,SOFABolt 应运而生。

Bolt 名字取自迪士尼动画 - 闪电狗,是一个基于 Netty 最佳实践的轻量、易用、高性能、易扩展的通信框架。

 

业务框架

如果说 sofa-bolt 是为了让 Java 程序员能将更多的精力放在基于网络通信的业务逻辑实现上。而业务框架正是解决业务逻辑如何方便实现这一问题上。业务框架是游戏框架的一部分,职责是简化程序员的业务逻辑实现,业务框架使程序员能够快速的开始编写游戏业务。

业务框架对于每个 action (即业务的处理方法) 都是通过 asm 与 Singleton、Flyweight 、Command 等设计模式结合,对 action 的获取上通过 array 来得到,是一种近原生的方式。

单线程下,业务框架平均每秒可以执行 1152 万次业务逻辑。


架构简图

通过 ioGame 你可以很容易的搭建出一个集群无中心节点、集群自动化、分步式的网络游戏服务器

无锁异步化与事件驱动的架构设计、集群无中心节点、自带负载均衡、分布式支持、可动态增减机器、避免类爆炸的设计;

图中的每个游戏对外服、每个游戏逻辑服、每个 broker (游戏网关)都可以在单独的进程中部署,逻辑服之间可以跨进程通信(游戏对外服也是逻辑服的一种)。

游戏网关集群

broker (游戏网关)支持集群的方式部署,集群的使用是简单的,集群无中心节点、集群自动化、自带负载均衡。ioGame 本身就包含服务注册,你不需要外接一个服务注册中心,如 Eureka,ZooKeeper 等(变相的节约服务器成本)。

通过 broker (游戏网关) 的介入,之前非常复杂的负载均衡设计,如服务注册、健康度检查(后续版本提供)、到服务端的连接维护等这些问题,在 ioGame 中都不需要了,结构也简单了很多。实际上单台 broker (游戏网关) 性能已经能够满足了,因为游戏网关只做了转发。

逻辑服

逻辑服通常说的是游戏对外服和游戏逻辑服。逻辑服可以有很多个,逻辑服扩展数量的理论上限是 netty 的连接上限。

游戏对外服

对外服保持与用户(玩家)的长连接。先来个假设,假如我们的一台硬件支持我们建立用户连接的上限是 5000 人,当用户量达到 7000 人时,我们可以多加一个对外服务器来进行分流减压。由于游戏对外服扩展的简单性,意味着支持同时在线玩家可以轻松的达到百万、千万甚至更多。

即使我们启动了多个游戏对外服,开发者也不需要关心这些玩家连接到了哪个游戏对外服的问题,这些玩家总是能接收到广播(推送)消息的,因为框架已经把这些事情给做了;在玩家的角度我们只有 “一个” 服务器,同样的,在开发者的角度我们只有 “一个” 游戏对外服;

在结构组合上(部署多样性)

在部署上,支持多服单进程的方式部署(类似单体应用、在分步式开发时,调试更加方便)、也支持多服多进程多机器的方式部署。

架构由三部分组成:1.游戏对外服、2.Broker(游戏网关)、3.游戏逻辑服;三者既可相互独立,又可相互融合,如:

  • 游戏对外服、Broker(游戏网关)、游戏逻辑服这三部分,在一个进程中;【单体应用;在开发分步式时,调试更加方便
  • 游戏对外服、Broker(游戏网关)、游戏逻辑服这三部分,在多个进程中;【分布式
  • 游戏对外服、Broker(游戏网关)这两部分在一个进程中;而游戏逻辑服在多个进程中;【类似之前游戏的传统架构
  • 甚至可以不需要游戏对外服,只使用 Broker(游戏网关)和游戏逻辑服这两部分,用于其他系统业务

因为 ioGame 遵循面向对象的设计原则(单一职责原则、开闭原则、里式替换原则、依赖倒置原则、接口隔离原则、迪米特法则)等,所以使得架构的职责分明,可以灵活的进行组合;

游戏对外服是架构的三部分之一,默认的游戏对外服是基于 netty 实现的。如果有需要,将来我们还可以使用基于 minasmart-socket 等通信框架编写,额外提供一个游戏对外服的实现;即使是使用 minasmart-socket 提供的游戏对外服,也并不会影响现有的游戏逻辑服业务逻辑,因为游戏对外服满足单一职责原则,只维护用户(玩家)长连接相关的。

开发人员几乎都遇见过这么一种情况;在项目初期阶段,通常是以单体项目的方式进行开发,随着需求不断的增加与迭代,会演变成一个臃肿的项目;此时在对一个整体进行拆分是困难的,成本是极高的。甚至是不可完成的,最后导致完全的重新重构;

ioGame 提供了在结构组合上的部署多样性,通过组合的方式,在项目初期就可以避免这些拆分问题。在开发阶段中,我们可以使用单体应用开发思维,降低了开发成本。通过单体应用的开发方式,在开发分步式项目时,调试更加的方便;这既能兼顾分步式开发、项目模块的拆分,又能降低团队的开发成本;

架构优点

架构有很高程度的抽象,让设计者更加关注于业务,而无需考虑底层的实现、通信参数等问题。

逻辑服的位置透明性;同时,由于模块化、抽象化,使得整个架构各服务器之间耦合度很低,逻辑服注册即可用,大大增加了可伸缩性、可维护性,动态扩展变得简单而高效。由于逻辑服是注册到 Broker(游戏网关) 上的,所以逻辑服可以动态的增加、删除、改变;由于逻辑服之间耦合度较小,调试和测试的工作也是可控的;

架构比较清晰的就是,游戏对外服负责维护客户端的接入(用户、玩家的连接),游戏逻辑服专心负责业务逻辑,他们之间的调度由 Broker(游戏网关)来负责;因为架构拆分的合理,所以特别方便用 k8s 来自由伸缩部署这三种服,哪个服水位高就扩容哪个,水位过去了又可以缩容。


通过 ioGame 可以使得游戏编程变得简单,下面是一个业务示例

Proto 协议文件定义

首先我们自定义一个协议文件,这个协议文件作为我们的业务载体描述。这个协议是纯 java 代码编写的,使用的是 jprotobuf,jprotobuf 是对 google protobuf 的简化使用,性能同等。

可以把这理解成 DTO、POJO、业务数据载体等,其主要目的是用于业务数据的传输;

/** 请求 */
@ProtobufClass
@FieldDefaults(level = AccessLevel.PUBLIC)
public class HelloReq {
    String name;
}

Action

游戏服务的编程,游戏服务接收业务数据后,对业务数据进行处理

@ActionController(1)
public class DemoAction {
    @ActionMethod(0)
    public HelloReq here(HelloReq helloReq) {
        HelloReq newHelloReq = new HelloReq();
        newHelloReq.name = helloReq.name + ", I'm here ";
        return newHelloReq;
    }
}

一个方法在业务框架中表示一个 Action(即一个业务动作)。

方法声名的参数是用于接收前端传入的业务数据,在方法 return 时,数据就可以被游戏前端接收到。程序员可以不需要关心业务框架的内部细节。

从上面的示例可以看出,这和普通的 java 类并无区别,同时这种设计方式避免了类爆炸。如果只负责编写游戏业务,那么对于业务框架的学习可以到此为止了。

游戏编程就是如此简单

问:我可以开始游戏服务的编程了吗?

是的,你已经可以开始游戏服务的编程了。

访问示例(控制台)

当我们访问 here 方法时(通常由游戏前端来请求),控制台将会打印

┏━━━━━ Debug. [(DemoAction.java:4).here] ━━━ [cmd:1 - subCmd:0 - cmdMerge:65536]
┣ userId : 888
┣ 参数: helloReq : HelloReq(name=塔姆)
┣ 响应: HelloReq(name=塔姆, I'm here )
┣ 时间: 0 ms (业务方法总耗时)
┗━━━━━ Debug [DemoAction.java] ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

控制台打印说明

Debug. [(DemoAction.java:4).here]:
    表示执行业务的是 DemoAction 类下的 here 方法,4 表示业务方法所在的代码行数。
    在工具中点击控制台的 DemoAction.java:4 这条信息,就可以跳转到对应的代码中(快速导航到对应的代码),这是一个开发良好体验的开始!
userId :  
    当前发起请求的 用户 id。
参数 :  
    通常是游戏前端传入的值。
响应:
    通常是业务方法返回的值 ,业务框架会把这个返回值推送到游戏前端。
时间:
    执行业务方法总耗时,我们可根据业务方法总耗时的时长来优化业务。
路由信息:[cmd - subCmd]
    路由是唯一的访问地址。

有了以上信息,游戏开发者可以很快的定位问题。如果没有可视化的信息,开发中会浪费很多时间在前后端的沟通上。问题包括:

  • 是否传参问题 (游戏前端说传了)
  • 是否响应问题(游戏后端说返回了)
  • 业务执行时长问题 (游戏前端说没收到响应, 游戏后端说早就响应了)

其中代码导航可以让开发者快速的跳转到业务类对应代码中,在多人合作的项目中,可以快速的知道业务经过了哪些方法的执行,使得我们可以快速的进行阅读或修改;

框架内置功

内置多种可选模块,可按需选择,以方便应用开发:

  • 领域事件 轻量级单机最快 MQ -- disruptor;通过领域事件模块,可为你的系统实现类似 Guava-EventBus、Spring 事件驱动模型 ApplicationEvent、业务解耦、规避并发、不阻塞主线程... 等,各种浪操作)
  • 任务延时器 (将来某个时间可对任务进行执行、暂停、取消等操作,并不是类似 Quartz 的任务调度)
  • 多环境切换 (不同运行环境下的配置支持)
  • light-jprotobuf 补足 jprotobuf 不能让多个对象在单个 .proto 源文件中生成的需求,并简化 jprotobuf 对源文件的注释
  • 分步式锁 (基于 Redisson 的简单实现)

内置的其他功能:

适合人群?

  1. 长期从事 web 内部系统开发人员, 想了解游戏的
  2. 刚从事游戏开发的
  3. 未从事过游戏开发,但却对其感兴趣的
  4. 对设计模式在实践中的应用和 sofa-bolt 有兴趣的学习者
  5. 可以接受新鲜事物的
  6. 想放弃祖传代码的

推荐实际编程经验一年以上的人员

ioGame 提供了丰富的在线高质量使用文档,为你的团队助力,带上你们的小伙伴一起,这样就不用手把手的教了。 

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精彩评论
无 spring 强依赖
对 webMVC 开发者友好
支持玩家动态绑定逻辑服节点
可同时与同类型多个游戏逻辑服通信
各个逻辑服之间可以相互的进行跨进程通信
架构部署多样性:即可相互独立,又可相互融合
在业务开发中自带神级特性:业务代码访问定位与跳转
近原生的快、业务框架平均每秒可以执行 1152 万次业务逻辑
轻量级、启动快、更节约、简单、开箱即用、无配置文件、超高性能
同样一套业务代码无需变更,可以支持多种通信协议:websocket、socket
同样的一套业务代码无需变更,支持多种协议切换:protobuf、json,并且可扩展
无中间件强依赖、代码即文档、JSR380、断言 + 异常机制 = 更少的维护成本、开发成本
无锁异步化、事件驱动的架构设计;首个基于蚂蚁金服 SOFABolt 的 java 网络游戏服务器框架
通过 ioGame 可以很容易的搭建出一个集群无中心节点、集群自动化、多进程的分步式游戏服务器
2023-02-04 17:01
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是如何做到连简介都能梯度缩减的
2023-02-03 15:33
1
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强😍
2023-02-03 13:55
1
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“无 spring 强依赖”,这个好啊,大家都能用;)
2023-02-03 11:55
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