探索使用 Golang 和 Webassembly 构建一个多人游戏服务器
什么是 WebAssembly
?由 Google
、Microsoft
、Mozilla
、Apple
等发起的 WebAssembly
是一种新的字节码格式,主流浏览器都已经支持 WebAssembly
。 和 JS
需要解释执行不同,WebAssembly
字节码和底层机器码很相似可快速装载运行,因此性能相对于 JS
解释执行大大提升。WebAssembly
并不是一门编程语言,而是一份字节码标准,需要用高级编程语言编译出字节码放到 WebAssembly
虚拟机中才能运行。
Panzr.io 简介
- 基于开源技术的游戏
- 使用
Web
作为发行平台 - 轻巧快速
- 探索基本的多人游戏技术
- 扩展
Go
技术知识
Panzr.io 架构
Panzr.io 部署架构
Triebwerk 简介
项目源码:
项目 Status:
Triebwerk
是一个开源的多人游戏服务器- 使用
Go
语言编写 - 目前仅是基础原型
游戏是如何运行的?
服务器权威架构
- 仅通过服务器进行通讯
- 客户端将所有输入发送到服务器
- 服务器有权进行模拟
- 防止作弊并引入延迟
客户端预测和服务器协调
- 最早由
QuakeWorld
推广 - 本地模拟运动
- 不断与服务器状态同步
- 根据服务器状态更正本地状态
客户端插值
- 网络更新(
Updates
) < 每秒帧数(Frames
) - 过去状态之间的插值
- 保守算法
- 没有推断
定义边界
限制:
- 所有游戏逻辑仅在
2D
空间中 - 均匀表面
- 仅通过键盘进行输入控制
- 限制地图尺寸
- 缓慢移动的车辆
- 没有物理引擎
服务器实现
玩家移动
碰撞检测
二进制数据传输
- 最小化资源使用
- 防止数据包分段
- 最小化丢包的影响
WebAssembly 模块
游戏逻辑(Game logic
):Server
-> Client
- 文件大小 > 2MB
- 服务器和客户端根据相同的逻辑计算状态
- 通过二进制类型进行数据传输
编译:
GOOS=js GOARCH=wasm go build -o tanks.wasm cmd/wasm/tanks.go
Client:
<script src="/game/wass_exec.js"></script>
<script>
const go = new Go();
WebAssembly.instantiateStreaming(featch("/game/tanks.wass"), go.importObject).then(result => {
go.run(result.instance);
});
</script>
Server:
js.Global().Set("updateNetworkPlayer", js.FuncOf(updateNetworkPlayer))
在 Go 中编码 state
posX := float32(30.457777)
posY := float32(10.336666)
buf := make([]byte, 8)
binary.LittleEndian.PutUint32(buf[0:], math.Float32bits(posX))
binary.LittleEndian.PutUint32(buf[4:], math.Float32bits(posY))
var uint8Array = js.Global().Get("Uint8Array")
dst := uint8Array.New(len(buf))
js.CopyBytesToJS(dst, buf)
在 Javascript 中解码 state
let dv = new DataView(state.buffer)
let posX = dv.getFloat32(0, true)
let posY = dv.getFloat32(4, true)
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