棋牌游戏服务器架构设计

棋牌游戏服务器架构设计

一、棋牌类服务器的特点
1、棋牌类不分区不分服
一般来说，棋牌游戏都是不分区不分服的。所以棋牌类服务器要满足随着用户量的增加而扩展的需要。
2、房间模式
即在同一局游戏中就是在同一个房间中，同一个房间中的人可以接收到其他人的消息。
3、每个房间的操作必须是顺序性
这个特性类似与一般游戏的回合制，每个玩家的操作都是有顺序性的。

二、需要解决的技术点
1、数据共享
因为棋牌类游戏不分区不分服，我们在设计服务器的时候，是按世界服的思想去设计，即服务器是一个n多台物理机的集群。当用户登陆服务器，创建房间时，可能根据负载均衡算法，它可以在任何一台服务器上面。所以，不管用户登陆到哪一台服务器上面了，都可以获得自己的数据。我们可以使用redis来做数据共享。
2、如何进入房间
在同一局游戏中，我们要求所有人都在同一个房间中，我们可以规定在同一个房间中的用户，必须登陆到同一台物理服务器上面。在创建房间完成之后，其他人根据房间号查找房间的时候，可以根据房间号，获取这个房间所在的服务器ip和端口，判断一个当前用户登陆的服务器ip与房间所在的服务器ip是否相同，如果相同，就不做切换，如果不一样，客户端就使用ip和端口，连接到房间所在的服务器上面。
3、保证房间操作的顺序性
创建房间成功之后，接下来的操作都要保证它的顺序性，所以房间需要有一个它自己的消息个队列。我们可以把每个房间到达服务器的消息封装为一个任务，把这个任务放到消息队列中，然后有一个任务执行者去按顺序执行这些任务。

三、系统架构
1、功能设计
a、登陆
一般都是需要接第三方登陆，登陆这一块是http操作，我们统一提供一个web服务，用来做登陆验证。因为在登陆时，调用第三方的http服务，这个过程可能很慢，如果放在逻辑服务器的话，可能会卡业务逻辑任务。因为可能不同的玩家业务请求可能同在一个线程中，如果有任务卡了，那么这个任务以后新来的请求请会卡住，导致消息延迟。
b、获取游戏公告，也放在web服务中。公告一般是游戏登陆的时候向服务器获取一次。把它放在web服务器中，与业务逻辑分离的好处是，当业务逻辑服务器维护或更新的时候，不影响用户的登陆，和获取公告，这样用户体验会好一些。
c、创建用户唯一的id，因为棋牌类游戏服务器是世界服，无分区，所以用户的id必须是全局唯一的。可以利用redis的incr方法，原子的递增，如果不想被别人根据userid的递增推算出有多少注册用户，递增的梯度可以随机，比如每次递增的值从1到1024中随机一个。
d、创建房间，当房间主创建房间时，房间的id需要在任何台服务器上可以查询到，所以创建房间成功后，房间id要存储在共享内存redis中，每个房间id对应一个房间所在的ip地址或服务器id.这样，当有用户要进入房间，在查询房间id时，可能判断这个房间是否和自己登陆的游戏服务器相同。
e、查找加入房间，根据房间id查询房间，查找到房间后，获取房间所在的ip地址或服务器id,如果发现和自己所登陆的服务器一样，直接可以加入房间。如果不一样，把这个房间所在的ip和端口返回给客户端，让客户端重新与房间所在的服务器建立连接，使用登陆时的token验证用户。
f、游戏脚本调用，在验证游戏是否合法时，客户端与服务器都要验证，验证的算法是一样的，所以可以使用脚本来写，写一份脚本，在服务器与客户端中同时使用。可以使用lua。同一个算法使用同一个脚本，这样在开发新的同类型棋牌游戏时，只需要替换一下这个脚本就行了，不用再重复开发。
2、后台管理系统
这个一般是根据运营需求开发的，每个公司不一样。不过有一点，后台管理系统可能要和游戏服务器通信，这种通信方式最好是采用redis的订阅/发布机制。这样可以把某个消息事件同时发送到所有的业务服务器上面。根据用户所在的服务器进行处理。
3、玩家同屏
玩家同屏是棋牌游戏中的一个重点，对于做过那些大型的arpg，或mmo游戏的程序员来说，这并不是什么难事。因为同屏就是服务器对客户端的消息进行转发。一个房间四个人，一个人出的牌或操作能被其他三个人同时看到
4、数据同步和持久化
由于棋牌类的业务少，数据更新少，所以查询可以有redis缓存，减少数据库查询的压力，而更新实行实时更新到数据库，前期不需要开发数据库持久化服务。等用户积累到一定程序之后，发现更新数据库比较慢的时候，再单独做一个数据库持久化服务。

四、服务器架构
1、登陆时，客户端首先向登陆的web服务器请求登陆信息，登陆成功之后，返回登陆的token,为了适应大规模的web请求和登陆服务的稳定，可以使用nginx做负载均衡。
2、登陆成功之后，请求负载均衡服务器，获取一台连接的业务服务器。这个负载均衡服务器可以和登陆web在一个进程中，也可以独立出来。
3、拿到登陆成功的token和需要连接的业务服务器的ip和端口之后，再去连接业务服务器。连接成功之后，要使用token到登陆服务器去验证，这个用户是否登陆了。
4、同一个房间的用户要连接到同一台物理服务器上面。在上面已经说过了。
5、redis用来做共享缓存。
6、mysql做持久化存储。
7、数据库持久化服务器，统一做数据入库操作。