如何只基于请求回应模式实现 MMO 级别的场景服务
在上一篇 blog 里，我谈到游戏服务器其实只需要使用 req/resp 模式就够了。有同学表示不太理解，认为服务器主动推送，或者说 pub/sub 的消息模式必不可少。
在聊天中我解释了很多，是时候记录一下了。
从本质上来说，如果你只是想把一系列消息发送到客户端，req/resp 请求回应模式和 pub/sub 发布订阅模式并没有什么不同。你可以把 req/resp 理解成一次性的，只订阅一条（或有限条）消息；如果需要维持这类消息的推送，需要客户端在收到消息后再次发起订阅。
这和 timer 定时器系统一样，订阅一个定期触发的定时器这种功能并非必要。如果你需要一个每分钟触发一次的定时器，完全可以在触发一次定时操作后，立刻发起下一次定时任务请求。它在功能上是等价的。
潜在的实时性影响是：如果规定必须在收到回应消息后，才允许发起下一次请求；那么一个事件发生后推送到客户端的延迟可能增加了最多 2 倍。即，如果你刚刚回应了一条消息，这个时候又发生了新的事件；客户端需要在收到前一个事件后再提起新请求，然后你才可以把后发生的事件通过新请求的回应包发过去。
降低这个实时性影响的方法也很简单，协议上允许在客户端发起请求后未收到回应之前再次发起请求即可。对应同类消息许多少并发的请求，要根据这类消息的实时性要求有多高来决定。无限提高允许的并发量没有太大意义，毕竟物理上的延迟不可能完全消除。
从客户端来看，MMO 这样的游戏，客户端仅仅是一个呈现设备，它不断的接收到服务器发过来的游戏世界的状态变化，而做出表现。客户端主要靠回应包来分发业务逻辑，使用请求回应模式，无非是根据回应包里的 session 号匹配之前请求包（通常包的类型在请求包中，不必放在回应包数据里），将两者（请求/回应）合并起来调用消息分发函数而已。
既然效果一样，请求回应模式有更大的数据冗余（一些看起来没有意义的请求包，在订阅模式中，你可能只需要订阅一次）那么请求回应模式带来的好处是什么呢？
它天然可以解决过载问题。如果服务器不考虑客户端的带宽/硬件处理能力而推送数据，客户端很可能无法及时处理，而无谓的浪费了双方的带宽。而请求/回应模式中，如果我还没处理完，就不会要更多，很自然的回避了问题。
有选择性的发送消息这件事，对服务器来说，要么是一个时间复杂度为 O(n2) 的操作：你需要对每个用户遍历对比其他用户来决定这条消息对方是否关心；要么，会把数据结构的复杂度提高一个数量级：你需要把对象进行各种分类、索引，以提高检索的效率。而如果把选择我关心的消息的权利放在客户端，那么时间复杂度就只有 O(n) 了。客户端总能更了解自己的情况。我是 iphone6s ，所以我可以关心我周围 50 个人的变化；你用个两年前的红米，屏蔽了周围所有人，服务器就不要把我旁边的人跳了个舞的事件发给我了。
消息优先级更好处理。我正在战斗，那些在世界聊天频道对撕的消息晚点给我，不要耽误了我的对手正在搓火球这种我更关心的事件。
无论是客户端还是服务器，只要想清楚，业务逻辑可以写得更清晰。怎么做呢，下面展开讲。
在 MMO 的场景服务中，只使用请求回应模式该怎么做？
首先把场景中的玩家、NPC 等都抽象成一样的对象。同时将场景打上合适大小网格（比如一格 100 米为边长，这取决于你允许的玩家视野），将每个格子也看成一个对象。
每个对象都带有一个（或多个）事件队列。
对于格子对象来说，事件只记录有别的对象来到这个格子，以及一个对象离开格子。
玩家对象的事件队列则记录这个对象自己做了什么动作，收到了什么伤害，增加或减少了什么 buf 等等。
你的场景应该是以某个心跳周期（通常不会超过 10Hz）来工作的，也就是游戏服务器上，所有对象的变化都是离散的。
所有的攻击、移动、技能都会以事件的方式，加上时间戳放到所属对象的事件队列中。
客户端的查询协议中的来说只有两种：
查询一个对象的当前状态以及该对象最新事件的时间戳。
查询一个对象从某个时间戳开始，以后发生的所有事件列表。
如果客户端还不了解一个对象时，它发起查询 1 ；如果已经了解了这个对象，发起查询 2 。或者根据需要发起查询 1 （例如曾经查询过，但很久都不关心了）
在查询没有回应前，限制再次提起查询的次数。
这样总能保持对某个对象最新状态的了解。
当一个玩家进入场景，他要做的：
查询进入点。
根据进入点坐标，查询所在格和周围格的发起查询。
根据周围格的查询，获知了周围存在的对象。然后分别对这些对象做进一步查询。作为 MMO 可能存在大量的对象，通常筛选一部分就够了。
一旦感兴趣的对象走远，就不再监视它；这点不必依赖格子对象的状态变化。所以格子的状态反馈只需要有新增对象即可，而不必有对象离开的消息。所谓监视一个对象，指在每次查询回应后，再次提起下一次查询。有些对象，比如自己，需要响应更及时。应该同时向服务器发起多个查询请求，这样，服务器一旦判定你被攻击或被某些事件改变，总能有可用的回应 session 供发送回应包。同理，如果你在和人/ NPC 战斗，那么对手也是重点关注对象。而周围人跑来跑去、做了个动作，可能你就不那么关心了。这个可以由客户端来控制哪些该保持追踪、哪些暂时不必理会。
最后关注自己（在场景中那个对象）。这样如果有人攻击你，你就能知道这个事件的发生。在攻击发生后，还可以立刻去关注打你的这个人（如果之前没有关注的话）。
可以做，且容易的做的优化有：
事件合并。当用户请求某个时间戳之后的所有事件时，有些事件是可以合并的，比如多次移动可以合并成一个；格子里一个对象进进出出，可以合并掉，并只回应新增事件。
回应包缓存。把事件列表序列化为网络包有一定的开销。有些信息肯定会有很多玩家来索要，你可以只做一次序列化工作，把数据缓存起来，等多个人来请求时，直接回应给他，省去了将信息反复序列化的流程。
多查询合并。查询多个格子的时候，可以合并在同一个请求中，这样，对象在临近格子间的移动消息可能就被合并掉了。
从协议层，可以允许一次提起对很多对象的查询请求，它们的查询 session 一定是连续的，所以不必逐个编码而只需要给个区间就够了；同时也不妨碍单独回应。在上面的查询约定中，如果发现时间戳之后到当下，对象事件列表中若没有事件，服务器是不回应的。
例如，如果你来到一个无人区，对所在格做了一次查询，除了你自己外，没有其它对象；你若再次查询，结果不会有变化，所以服务器会挂起你的请求，直到附近有新对象出现。
由于请求和回应是一一对应的，所以不用担心比单纯的数据推送（订阅模式）多出太多不必要的流量。
Comments
Posted by: 任正非 | (17) May 16, 2017 04:33 PM
Posted by: haiping | (16) March 31, 2017 10:57 AM
Posted by: 雷军 | (15) August 23, 2016 01:53 PM
Posted by: 传说 | (14) July 20, 2016 08:02 AM
Posted by: 黄金 | (13) July 12, 2016 11:08 AM
Posted by: rj | (12) July 11, 2016 01:05 AM
Posted by: rj | (11) July 11, 2016 01:01 AM
Posted by: 誠私 | (10) July 8, 2016 09:39 PM
Posted by: liyonghelpme | (9) July 7, 2016 09:28 PM
Posted by: dalton | (8) July 7, 2016 02:06 PM
Posted by: 嘿嘿嘿嘿 | (7) July 6, 2016 11:47 AM
Posted by: lichking | (6) July 5, 2016 04:31 PM
Posted by: cloud | (5) July 3, 2016 11:21 AM
Posted by: 杨博 | (4) July 3, 2016 01:12 AM
Posted by: magicsea | (3) July 1, 2016 08:24 PM
Posted by: ljy2010a | (2) July 1, 2016 08:19 PM
Posted by: jones | (1) July 1, 2016 06:01 PM