(1)作者是资深服务器底层技术专家、游戏服务器开发专家,20余年经验总结,曾在网易工作7年,参与过各种类型游戏和应用的服务器的架构、设计和开发;
(2)针对各种游戏和应用所对应的服务器类型,从单机到集群,有针对性地对服务器进行架构上的剖析和优化;
(3)极客邦科技(InfoQ)和Talkingdata增长黑客负责人于洋鼎力推荐。
这是一部从实操的角度讲解各种类型的游戏和应用服务器的架构、设计、开发和优化的著作。
作者是资深的游戏服务器技术专家和底层技术专家,有20余年开发和管理经验,曾在网易工作7年,参与过各种类型的游戏的研发。
本书针对MMORPG、SLG、卡牌、3D虚拟社区等各种游戏,以及App、深度学习服务、商城等各种应用对应的各种类型的服务器的研发和优化给出了具体的指导意见。从单机到集群,从基础的网络编程到分布式架构,由浅入深、承上启下、前后呼应,整本书内容前后贯穿、逻辑缜密,对于开发和运维人员来说相当实用。
全书共13章,分为三个部分:
第一部分(第1~3章) 网络和服务器
本书以Python为描述语言,所以首先详细讲解了Python中的网络编程模块,然后讲解了服务器相关的通信加密、WebSocket、多线程等技术。
第二部分(第4~5章) 存储和数据库
这部分首先讲解了数据库存储的基础知识,如内存数据同步、数据备份与恢复、SQLite等;然后重点介绍了高并发服务器的存储方案、高速缓存方案、二进制缓存方案、大规模计算方案,以及基于区块链技术的存储方案。
第三部分(第6~13章) 服务器架构及其优化
第6章和第7章介绍了服务器的架构演变以及不同类型的游戏服务器各自是如何交互的;第8章和第9章详细讲解了游戏大厅和实时交互服务器的架构、开发和优化;第10章讲解了天梯和经济系统的开发与设计;第11章讲解了服务器的承载量以及客户端的优化方案;第12章介绍了分布式服务器相关的技术;第13章从语言的角度对游戏服务器开发的技术选型给出了非常全面的分析。
目 录?Contents
前 言
第一部分 网络和服务器
第1章 Python网络编程模块 2
1.1 Python Socket 3
1.1.1 Socket套接字 3
1.1.2 SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM 4
1.1.3 阻塞和非阻塞模式 5
1.2 服务器端其他Socket方法 7
1.2.1 bind和listen 7
1.2.2 setsockopt 8
1.3 客户端Socket 10
1.4 通用的Socket方法 12
1.4.1 recv和send 12
1.4.2 recvfrom和sendto 13
1.5 SimpleHTTPServer和BaseHTTPServer 14
1.5.1 SimpleHTTPServer 15
1.5.2 BaseHTTPServer 15
1.6 urllib和urllib2 17
1.6.1 urllib.urlopen和urllib2.urlopen 18
1.6.2 urllib2中的GET和POST方法 19
1.7 事件驱动框架Twisted 20
1.7.1 Reactor模式 21
1.7.2 run、stop和callLater 23
1.7.3 Transports、Protocols、Protocol Factoies以及Deferred 24
第2章 通信加密 26
2.1 软件、通信加密的几种常用方案 27
2.1.1 异或位运算加密 27
2.1.2 其他对称加密 29
2.1.3 非对称加密 30
2.2 OpenSSL 33
2.2.1 生成证书 35
2.2.2 公钥和私钥的配置 40
2.3 SSL/TLS通信 43
2.3.1 SSL/TLS连接 45
2.3.2 SSL/TLS HTTPS通信 46
2.4 其他加密方式 49
2.4.1 散列算法 49
2.4.2 BASE64 52
2.4.3 多国语言 53
第3章 服务器实作 55
3.1 构建Python Websocket服务器 55
3.1.1 Websocket的应用场景 57
3.1.2 实作Websocket握手协议 59
3.1.3 MAGIC_STRING在Websocket中的作用 60
3.1.4 Websocket 启动 62
3.1.5 Websocket消息拆分和读取 63
3.2 多线程服务器 64
3.2.1 Python的多线程模式 65
3.2.2 锁 68
3.2.3 Python GIL 70
3.2.4 multiprocess的解决思路 72
3.2.5 给Websocket加上多线程 73
3.3 线程池 75
3.3.1 默认线程池和进程池 75
3.3.2 协程 76
3.3.3 第三方库 78
3.3.4 gevent的数据结构 85
第二部分 存储与数据库
第4章 基础内容存储 94
4.1 数据库存储的种类 95
4.2 SQL与NoSQL 96
4.2.1 SQL 96
4.2.2 SQL语句语法 97
4.2.3 NoSQL 101
4.2.4 NoSQL语句语法 106
4.3 内存与IO读写速度 108
4.4 同步内存数据 109
4.4.1 Redis数据库的持久性 111
4.4.2 Redis主从数据库复制 112
4.5 数据备份和恢复 113
4.5.1 备份的类型 114
4.5.2 使用Python编写备份代码 115
4.6 不可或缺的SQLite 117
第5章 存储方案 121
5.1 高并发服务器的存储方案 121
5.1.1 网站高并发服务器的策略 122
5.1.2 数据库的锁 125
5.2 高速缓存 127
5.2.1 Memcached 127
5.2.2 大文件缓存 129
5.2.3 分布式和集群 130
5.3 二进制存储方案 132
5.3.1 磁盘IO和缓存 133
5.3.2 图片和影音文件 134
5.4 大规模计算 135
5.4.1 图片服务器的架构 136
5.4.2 读取和写入文本 137
5.4.3 文本搜索方案 138
5.5 区块链技术 139
第三部分 服务器架构及其方案
第6章 游戏服务器初探 144
6.1 服务器消息和轮询 144
6.1.1 卡牌游戏和弱连接 145
6.1.2 消息的轮询 147
6.2 游戏服务器架构演变 149
6.2.1 “上古时代”的游戏服务器 149
6.2.2 近代的网络游戏服务器 153
6.2.3 近现代经典游戏服务器模型 155
6.3 地图的无缝连接 157
6.3.1 无缝连接的分析 158
6.3.2 无缝地图更深层次的问题 160
第7章 游戏服务器的交互 165
7.1 无状态和有状态的服务器设计方案 165
7.1.1 无状态的服务器设计方案 166
7.1.2 有状态的服务器设计方案 167
7.2 轮询 169
7.3 集群方案 171
7.3.1 集群的几种方式 171
7.3.2 集群的方案 172
7.3.3 数据库方案 173
7.3.4 Web服务和数据库 174
7.3.5 其他方案 176
7.4 定时任务 178
第8章 游戏大厅 181
8.1 大厅登录流程 181
8.1.1 登录和选择游戏区 182
8.1.2 注册和登录 183
8.2 中间件 185
8.2.1 中间件的相关概念 186
8.2.2 ElasticSearch 191
8.2.3 在Python中使用ES 193
8.3 聊天服务 195
8.3.1 聊天服务器的搭建 195
8.3.2 聊天内容的获取和分发 196
8.4 大厅与游戏的对接 198
8.4.1 创建房间 198
8.4.2 与游戏的对接 199
第9章 实时交互服务器 202
9.1 长连接和强交互 202
9.1.1 TCP连接 203
9.1.2 多线程 205
9.1.3 异步控制 206
9.1.4 加入队列 207
9.2 使用UDP的方案 210
9.2.1 什么是UDP协议 210
9.2.2 TCP协议和UDP协议的区别 212
9.2.3 使用Python编写UDP服务 214
9.2.4 加入多线程 216
9.3 协议包的设计和实现 218
9.3.1 协议包头和包身 219
9.3.2 协议包完整性 221
9.3.3 协议的加密和压缩 222
9.3.4 协议包混淆 223
9.4 断线重连 224
第10章 天梯和经济系统 227
10.1 什么是天梯 227
10.1.1 天梯的框架 229
10.1.2 数据载入 230
10.2 天梯层级 231
10.3 经济系统 234
10.3.1 经济系
现在有越来越多的年轻人通过玩游戏来释放工作压力。因此,如何保障用户在游戏过程中能够有一个流畅、稳定、愉悦的体验,成为游戏开发者的重中之重。
市面上讲服务器架构和优化的书也不少,在极客邦科技每年举办的 QCon 全球软件开发大会、ArchSummit 全球架构师峰会等技术大会上,架构、性能优化也一直是受欢迎的主题。但是,由于游戏行业的特殊性,专门阐述该行业架构和优化的论坛和书籍一直寥寥无几。
蔡能是网易的早期员工,在软件研发领域有着 20 多年的经验,他这本书正好填补了这个空缺。无论你是游戏开发者,还是运维工程师,在本书中,都能让你对游戏开发和运维所涉及到的核心技术有更深入的了解,从而帮助自己高质高效地完成现有工作。最终从更高的层面去分析、解决业务问题,成为一名优秀的技术人员。
——霍泰稳 极客邦科技创始人兼 CEO
我内心深处,对游戏行业的研发人员是极其尊敬的,因为他们要提供比金融机构更加准确和实时的服务体验,容不得半点马虎,否则就会遭遇玩家的投诉,并让用户流失。而这其中,连通性和服务器开发则是重中之重。这本书会让从事游戏开发、架构和运维的工程师们受益良多,一方面了解游戏服务器开发与架构的逻辑,另一方面是可以帮助大家进一步拓展思路,触发更多的思考。
——于洋 TalkingData Growth Hacker负责人