从零开始搭建游戏服务器第三节 Protobuf的引入并使用

上一节问题答案公布

上一节我们创建了ConnectActor，并且使用ConnectActorManager和connectId将其管理起来。
并且我们在收到客户端上行数据时，对指定的ConnectActor发送了一条BaseMsg消息。
上一节笔者留下来的作业答案在此公布，应该不困难，步骤如下：

修改BaseActor.java

	@Overridepublic Receive<BaseMsg> createReceive() {ReceiveBuilder<BaseMsg> builder = newReceiveBuilder();onCreateReceive(builder);builder.onMessage(BaseMsg.class, this::onBaseMsg);return builder.build();}protected void onCreateReceive(ReceiveBuilder<BaseMsg> builder){}

添加了一个onCreateReceive方法用于各个Actor自己注册消息回调方法。

创建ClientUpMsg和ConnectClosedMsg

/**
* 客户端上行数据
*/
public class ClientUpMsg extends BaseMsg {private final byte[] data;public ClientUpMsg(byte[] data) {this.data = data;}public byte[] getData() {return data;}
}/**
1. 连接断开信息
*/
public class ConnectClosedMsg extends BaseMsg {
}

修改ConnectActor重写onCreateReceive方法

@Overrideprotected void onCreateReceive(ReceiveBuilder<BaseMsg> builder) {builder.onMessage(ClientUpMsg.class, this::onClientUpMsg);builder.onMessage(ConnectClosedMsg.class, this::onConnectClosedMsg);}/*** 客户端上行数据*/private Behavior<BaseMsg> onClientUpMsg(ClientUpMsg msg) {log.info("receive client up msg. {}", new String(msg.getData()));return this;}/*** 连接关闭* 移除connectActor*/private Behavior<BaseMsg> onConnectClosedMsg(ConnectClosedMsg msg) {log.info("receive connect closed msg.");ConnectActorManager.getInstance().removeConnectActor(connectId);return this;}

修改LoginNettyHandler使其在不同的情况下发送不同的消息给ConnectActor

   /*** 收到协议数据*/@Overrideprotected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, byte[] msg) throws Exception {HashMap<String, Object> context = this.getContextAttrMap(ctx);long connectId = (long)context.get("connectId");ConnectActorManager actorManager = ConnectActorManager.getInstance();ActorRef<BaseMsg> connectActor = actorManager.getConnectActor(connectId);if (connectActor == null) {connectActor = actorManager.createConnectActor(connectId, ctx);}ClientUpMsg clientUpMsg = new ClientUpMsg(msg);connectActor.tell(clientUpMsg);}/*** 连接断开*/@Overridepublic void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {HashMap<String, Object> contextAttrMap = this.getContextAttrMap(ctx);long connectId = (long) contextAttrMap.get("connectId");ActorRef<BaseMsg> actorRef = ConnectActorManager.getInstance().getConnectActor(connectId);if (actorRef != null) {actorRef.tell(new ConnectClosedMsg());} else {log.info("onClose时 connectActor不存在，直接跳过了。 connectId={}", connectId);}log.info("连接断开, connectId={}", connectId);}

测试一下：
启动LoginServer和Client，等待连接完成后在Client端控制台分别输入test和stop。
测试结果

本节内容

本节我们将引入protobuf, 并使用protobuf生成对应的java类, 然后在Client中将protobuf消息发送到LoginServer.

Protobuf介绍

Protobuf是Google公司开发的一种灵活，高效，自动化地序列化结构数据的方法，类似于XML、JSON、YAML等。
但是它比上述格式更小、更快、更灵活。
我们可以编写.proto文件定义数据的结构，然后用其提供的工具生成对应语言的代码。

正文

在build.gradle引入protobuf

        // protobufimplementation group: 'com.google.protobuf', name: 'protobuf-java', version: '3.25.3'

创建几个目录用于保存protobuf文件 common模块下添加org.protobuf包, 与commmon区分开的原因是减少spring扫描的文件加快启动速度.
在根目录下创建protobuf目录用于保存proto源文件, 然后生成的java代码放到common下的org.protobuf包
添加protobuf目录

编写proto并生成

在protobuf目录新建PlayerMsg.proto和ProtoEnumMsg.proto
分别用于存放玩家相关协议结构和协议号定义

syntax = "proto3";option java_outer_classname = "PlayerMsg";
option java_package = "org.protobuf";// 玩家注册
message C2SPlayerRegister { // 客户端上行包,返回S2CPlayerRegisterstring accountName = 1; // 账号string password = 2;    // 密码
}
message S2CPlayerRegister {bool success = 1;   // 是否成功
}

syntax = "proto3";option java_outer_classname = "ProtoEnumMsg";
option java_package = "org.protobuf";// 所有协议号
message CMD {enum ID {DEFAULT = 0;// 玩家注册PLAYER_REGISTER = 10101;}
}

IDEA安装genprotobuf插件

插件配置
修改一下插件的配置,使其默认生成java类
插件配置java
选中我们刚创建的两个Msg,右键生成protobuf类

然后将生成的文件移动到common模块下的org.protobuf包
移动目录
至此完成proto文件的编写和生成.

使用生成的proto来进行数据传输

修改clientMain下的handleBackGroundCmd, 当我们输入register时就发送一个C2SPlayerRegister消息到LoginServer.

	@Overrideprotected void handleBackGroundCmd(String cmd) {if (cmd.equals("test")) {channel.writeAndFlush("test".getBytes());} else if (cmd.equals("register")) {PlayerMsg.C2SPlayerRegister.Builder builder = PlayerMsg.C2SPlayerRegister.newBuilder();builder.setAccountName("clintAccount");builder.setPassword("123456");Pack pack = new Pack(ProtoEnumMsg.CMD.ID.PLAYER_REGISTER_VALUE, builder.build().toByteArray());byte[] data = PackCodec.encode(pack);channel.writeAndFlush(data);}}

当我们输入register时,创建一个PlayerMsg.C2SPlayerRegister.Builder, 往里面的字段赋值, 然后用Pack将其和上面定义的协议号打包, 最后整个协议包编码成byte[]后通过channel通道发送到LoginServer.

接下来修改LoginServer进行协议的接收与解码. 由于我们之前已经将Channel接收到的数据通过ClientUpMsg发送到了ConnectActor,所以我们只需要修改ConnectActor里的消息处理逻辑即可.

/*** 客户端上行数据*/private Behavior<BaseMsg> onClientUpMsg(ClientUpMsg msg) throws InvalidProtocolBufferException {Pack decode = PackCodec.decode(msg.getData());log.info("receive client up msg. cmdId = {}", decode.getCmdId());byte[] data = decode.getData();if (decode.getCmdId() == ProtoEnumMsg.CMD.ID.PLAYER_REGISTER_VALUE) {// 注册协议PlayerMsg.C2SPlayerRegister c2SPlayerRegister = PlayerMsg.C2SPlayerRegister.parseFrom(data);log.info("player register, accountName = {}, password = {}", c2SPlayerRegister.getAccountName(), c2SPlayerRegister.getPassword());}return this;}

在上述代码中,我们将byte[]编码成Pack,然后获得协议号, 因为每个协议号对应的协议结构是相同的,所以我们判断协议号为玩家注册后直接对其进行还原, 就能得到客户端上行的数据.

测试一下:
启动LoginServer, 启动Client
Client连接上后控制台输入register发送消息
可以看到LoginServer的控制台打印出了玩家注册日志
测试结果

总结

本节的讲东西比较简单, 主要是proto文件的编写与生成, 以及如何对protobuf打包与解包. 这些在后续我们多使用就能熟练.
留一个作业, 在PlayerMsg中添加一个PlayerLogin的登录协议, 然后client输入login发送账号密码, LoginServer接收到后进行解包并输出到控制台中.

下一节将开始使用MongoDB进行数据的持久化保存, 为什么使用MongoDB是因为最近的手游公司使用MongoDB的占比越来越多, 一些以前使用MySQL的公司也开始逐渐切换到MongoDB.

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