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用Unity做个游戏(七) – TCP Socket客户端

前言

这真的是最后一篇有关基础框架的文章了!
写到这里已经第七篇了orz之前的其实还是挺枯燥的,都是些基础方面的东西,并看不到什么有趣的内容
可能是我把事情想的太复杂了吧,所有东西都想做到能力范围内的最好,尤其是这些底层框架层次的东西
不过这些东西真的很重要,小游戏的话可能不会明显,Unity的一大优势便在于可以快速地产出游戏原型来,我这个项目整了这么久就一个TestView,里面居然只有两个按钮!233
我这些东西也是考虑了许多生产环境中遇到过的问题,不敢说是最优,我也还是在学习嘛XD
嘛,等把网络框架也搭起来,我们就能正式开始写游戏相关的逻辑啦~

网络通信

我们这游戏是个多人在线实时对战的游戏,之前的坑里就是网络这块给搞崩了,重新来设计
网络这块使用原生TCP Socket进行通讯,自定协议。这里主要先介绍客户端,先把协议定下来,这样之后介绍服务端的时候就不会和客户端有太大耦合了。当然一开始的话还是先弄一个最简单的服务端,本项目计划使用Node.js开发

最简单的服务端

在某个端口上创建一个TCP服务器,接收客户端传来的消息,拼接一个字符串后返回。
代码如下:

客户端设计

用两个类,一个相对底层的SFTcpClient,用户不直接使用这个类,而是通过SFNetworkManager加一层封装,这是个单例类,可以在游戏运行过程中随时访问网络,还有就是为了以后可能不仅仅使用一个SfTcpClient,封装之后可以更优雅地管理多个TCP客户端。

SFNetworkManager

先看SFNetworkManager,管理着若干个SFTcpClient,通过后者的以下接口:

方法 说明
void init(string, int, SFClientCallback, SFSocketStateCallback) 根据指定的IP地址,端口以及相关回调初始化
void uninit() 关闭TCP客户端
void sendData(string) 往服务器发送数据
bool isReady 服务器是否就绪

首先是作为一个单例类应该有的内容:私有的构造函数,唯一的实例,获取实例的方法:

然后是连接初始化

void onRecvMsg(string)是处理服务端推送消息的回调函数

现在问题来了,因为消息回调函数是在Socket子线程里调用的,Unity里不允许在子线程中对场景中的物体进行修改,所以要稍加改造,让这些消息在主线程中处理。
用一个队列,子线程中收到的消息全加入到这个队列,把内容存在内存里,然后主线程通过update函数定期检查队列中是否还有未处理的信息,有的话就全部取出来处理。

SFTcpClient

使用C# TCP Socket的异步实现。数据收发的子线程由系统管理。
所有的方法都有对应的一对BeginXX和EndXX,以接收数据为例:

其他像是连接,发送都大同小异,具体的完整代码可以查看文章末尾的完整代码链接。

自定协议

数据的首发暂时就先这样(当然有很多坑,比如因为我使用原生TCP Socket来传输数据包,数据多的时候必然会产生粘包的情况,所以必须手动分包,这个之后再说,和接下来的内容关系不大,要加的话直接在SFTcpClient里的sendData()方法和socketRecv()方法里修改就是了)
网络中传输的数据使用JSON字符串,发送和接收的时候客户端和服务端分别各自进行序列化和反序列化,这里先只讨论客户端的实现。
Unity提供了一个JsonUtility类,有了这个类我们就能方便地进行对象和JSON之间的序列化和反序列化了。主要使用的是两个方法:

方法名 作用
string JsonUtility.ToJson(object) 把一个对象转化成JSON字符串
T JsonUtility.FromJson<T>(string) 把一个JSON字符串转化成指定类型的对象,如果出错则抛出异常

请求

请求类型均继承自基类SFBaseRequestMessage,举一个例子:

响应

响应类型是类似的,每个请求类型一定对应一个响应类型,但反过来却不一定,即一个协议拥有请求类型是拥有响应类型的必要非充分条件。
同样是上面那个登陆的协议:

发送和接收

发送非常简单,创建一个sendMessage()方法,接收参数类型为请求基类SFBaseRequestMessage,先序列化然后直接丢给TCP Client来处理发送即可。

接收稍微复杂点儿,分两步,首先把原始字符串转成SFBaseResponseMessage,获取其协议号pid,然后根据不同的pid再转成具体的响应类型。

然后在其他地方添加相应协议的监听即可:

回调函数一定在主线程中被调用,所以可以在里面放心地修改游戏场景。

测试程序

创建一个这样的UI
0701
点击连接服务器的按钮,尝试连接服务器:

在此之前启动服务端程序的话就会成功连接至服务器。
0702
同时会收到来自服务端的消息"Hello!",当然这个不符合我们的协议,console面板可以看到程序无法解析这个字符串,并忽略。
然后点击发送消息按钮,客户端程序会发送一个测试协议给服务端,服务端就会收到:

此时服务端返回字符串'{"pid":1,"retCode":0}',这就是一个标准的协议信息了,程序解析后发现这是一个登陆成功的响应,做出处理:
0703

然后按Ctrl+C强制关闭服务端程序进程,网络中断,客户端也有对应的处理
0704

完整代码

上面贴出的代码片段由于篇幅限制只保留了关键部分,完整的代码可在我的github上找到

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