11# GameFrameX介绍:
22
3- GameFrameX 是基于GeekServer是一个开源的[ 分区分服] ( https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI3MTQ1NzU2NA==&mid=2247483884&idx=1&sn=3547c769a300f1d82cc04e9b1852c6d5&chksm=eac0cd9fddb7448997e38a74e2d26bde259cd2127583e31bc488511bc1fdcd9f35caff27d4a3&scene=21#wechat_redirect )
4- 的游戏服务器框架,采用C# .Netcore开发,开发效率高,性能强,跨平台,并内置不停服热更新机制。可以满足绝大部分游戏类型的需求,特别是和Unity3D协同开发更佳。
5- __ 设计理念:大道至简,以简化繁__
6-
7- # 程序集说明
3+ GameFrameX 是基于 ` GeekServer ` 是一个开源的[ 分区分服] ( https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI3MTQ1NzU2NA==&mid=2247483884&idx=1&sn=3547c769a300f1d82cc04e9b1852c6d5&chksm=eac0cd9fddb7448997e38a74e2d26bde259cd2127583e31bc488511bc1fdcd9f35caff27d4a3&scene=21#wechat_redirect )
4+ 的游戏服务器框架,采用C# .Netcore开发,开发效率高,性能强,跨平台,并内置不停服热更新机制。可以满足绝大部分游戏类型的需求,特别是和Unity3D协同开发更佳。
85
9- | 程序集名称 | 介绍 | 用途 |
10- | :-------------------:| :--------------------------:| :--------------------------------------------------------------:|
11- | GameFrameX.Launcher | 程序启动入口 | 用于编写启动逻辑 |
12- | GameFrameX.Hotfix | 热更新逻辑和处理程序对象放置区(该部分为热更新内容) | 用于编写逻辑的地方(` 主要工作区 ` ,目录和` Apps ` 目录结构一致) |
13- | GameFrameX.Apps | 组件和实体对象放置区(该部分不能热更新) | 用于编写基础逻辑和数据存储(` 功能的添加修改主要工作区 ` ,目录结构按照` ServerType ` 划分和` HotFix ` 对应) |
14- | GameFrameX.Config | 配置文件对象和配置文件放置区 | 用于编写配置文件的类和文件的映射(目前由LuBan自动生成) |
15- | GameFrameX.Proto | 数据通讯协议对象放置区 | 用于编写通讯协议对象 |
6+ __ 设计理念:大道至简,以简化繁__
167
178# GameFrameX功能:
189
19- ### 1.跨平台
10+ ## 1.跨平台
2011
2112使用C# .Netcore开发(可以跨平台,可以跨平台,可以跨平台),.Netcore现在功能和性能都已经十分强大和稳健,不管是在windows还是linux上部署起来都很简便。
2213
23- ### 2.全面异步编程
14+ ## 2.全面异步编程
2415
2516全部采用异步编程(async/await),让逻辑代码变得整洁优雅,清晰易懂,让代码写起来行如流水。
2617
27- ### 3.TPL(Task Parallel Library) Actor模型
18+ ## 3.TPL(Task Parallel Library) Actor模型
2819
29- Actor模型构建于强大的TPL DataFlow之上,让Actor模型如虎添翼。(不了解Actor模型,可以搜一下相关资料,Akka,Orleans都是采用的Actor模型)[ 了解更多 ] ( https://github.com/leeveel/GeekServer/blob/main/Docs/1.Actor%E6%A8%A1%E5%9E%8B.md )
20+ Actor模型构建于强大的TPL DataFlow之上,让Actor模型如虎添翼。(不了解Actor模型,可以搜一下相关资料,Akka,Orleans都是采用的Actor模型)
3021
31- ### 4.Actor入队透明化
22+ ## 4.Actor入队透明化
3223
3324内部会自动处理线程上下文, 编译期间会通过[ Source Generator] ( https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/roslyn-sdk/source-generators-overview ) 自动生成入队代码, 开发人员无需关心多线程以及入队逻辑,
34- 只需要像调用普通函数一样书写逻辑。[ 了解更多] ( https://github.com/leeveel/GeekServer/blob/main/Docs/Actor%E5%85%A5%E9%98%9F.md )
25+ 只需要像调用普通函数一样书写逻辑。
26+
27+ #### Actor入队透明
28+
29+ ` GameFrameX ` 编译期间会自动注入入队代码(** AgentWeaver** ), 开发人员无需入队逻辑, 只需要像调用普通函数一样书写逻辑。
30+
31+ ``` c#
32+ // 编译期间会注入一个继承自xxxCompAgent的wrapper类,来实现自动入队
33+ // 同时SendAsync内部自动处理了线程上下文,开发者只需要像调用普通函数一样书写逻辑
34+ public class ServerComponentAgentWrapper : ServerComponentAgent
35+ {
36+ public override Task CheckCrossDay ()
37+ {
38+ return base .Actor .SendAsync ((Func <Task >)base .CheckCrossDay , isAwait : false , 10000 );
39+ }
40+
41+ public override Task <int > GetDaysFromOpenServer ()
42+ {
43+ return base .Actor .SendAsync ((Func <Task <int >>)base .GetDaysFromOpenServer , isAwait : true , 10000 );
44+ }
45+ }
46+
47+ var serverComp = await EntityMgr .GetCompAgent <ServerComponentAgent >(ActorType .Server );
48+ // 使用方式(就像调用普通函数一样,无需关心多线程或入队)
49+ _ = serverComp .CheckCrossDay ();
50+
51+ ```
52+
53+ #### 线程上下文
54+
55+ ` GameFrameX ` 内部会自动处理线程上下文,由RuntimeContext实现,主要用于环路调用检测,以及判断是否需要入队,其内部使用** AsyncLocal** 实现
56+
57+ ``` c#
58+ internal class RuntimeContext
59+ {
60+ internal static long Current => callCtx .Value ;
61+ internal static AsyncLocal <long > callCtx = new AsyncLocal <long >();
62+
63+ [MethodImpl (MethodImplOptions .AggressiveInlining )]
64+ internal static void SetContext (long callChainId )
65+ {
66+ callCtx .Value = callChainId ;
67+ }
68+
69+ [MethodImpl (MethodImplOptions .AggressiveInlining )]
70+ internal static void ResetContext ()
71+ {
72+ callCtx .Value = 0 ;
73+ }
74+ }
75+ ```
76+
77+ ## 5.Actor死锁检测
78+
79+ #### Actor模型 ##
80+
81+ actor模型是什么可以自行查阅一下相关资料;actor模型在一定程度可以说是解决并发的最佳方案。
82+
83+ ` GameFrameX ` 的actor可以简单理解为一个线程(其实用的是线程池),一个actor的逻辑只需保证在自己的队列里面执行即保证可线程安全,无需关心锁的问题。 ` GameFrameX ` 的基础就是actor,一切皆可为actor。 ` GameFrameX ` 的actor模型构建于强大的TPL DataFlow之上,底层使用内置线程池。 ` GameFrameX ` 同时使用异步变成(async/await),让逻辑代码更加清晰明了,符合人类的思维方式。
84+
85+ #### Actor死锁 ##
86+
87+ Actor模型本身是存在死锁的情况,且不容易被发现。 ` GameFrameX ` 内部可检测环路死锁(即: A- >B->C->A),并采用调用链重入机制消除环路死锁(类似与线程的可重入性)。
88+ 还有另外一种情况(多路死锁),比如有2个actor,A和B,一段逻辑A调用B,同时有另外一段逻辑发起了B调用A,就会出现A等B,B再等A,此时发生死锁。同理 [ A->B->C,C->D->A] [ A->B->C,B->C->A] ,这样的调用路径都可能会存在死锁。
89+ 这种死锁无法解决,而且不确定,因为它和调用时间节点有关系,只能从设计上去规避。
90+
91+ ``` csharp
92+ class ActorA
93+ {
94+ Task A1 ()
95+ {
96+ await Task .Delay (10 );
97+ var b = GetActorB ();
98+ return b .SendAsync (b .B1 );
99+ }
100+
101+ Task A2 ()
102+ {
103+ var b = GetActorB ();
104+ return b .SendAsync (b .B1 );
105+ }
106+ }
107+
108+ class ActorB
109+ {
110+ Task B1 ()
111+ {
112+ await Task .Delay (5 );
113+ var a = GetActorA ();
114+ return a .SendAsync (a .A2 );
115+ }
116+ }
117+
118+ Task Call ()
119+ {
120+ var a = GetActorA ();
121+ return a .SendAsync (a .A1 );// 这里就会触发死锁
122+ }
123+ ```
124+
125+ 如果得到打印日志【执行超时】很有可能就是触发了死锁。由于Actor设定了超时时间,在断点调试的时候需要手动将超时时间改长,默认10秒,在BaseActor.TIME_OUT修改。** (或者用一个Debug模式的宏来控制)**
126+
127+ #### 多路死锁解决方案 ##
128+
129+ 由以上的分析可以看出,多路死锁其实是由于** Await** 引起的,如果所有调用都不Await则永远不会有死锁。
130+ 这里为大家罗列了几种解决方案:(在 ` GameFrameX ` 中可以通过ActorLimit来定制自己的检测规则)
131+
132+ 1 . ** 跨Actor调用,不能Await**
133+ 优点:规则简单,统一,绝对不会发生死锁
134+ 缺点:失去了异步语法的优势,所有需要跨Actor获取返回值的,只能使用回调,代码结构散乱,书写代码不方便。
135+
136+ 2 . ** 为Actor分配等级,只允许低等级await调用高等级(如:Role->Server 而Server不能等待调用Role, 推荐使用此方案)**
137+ 案例:公民可以去政府部门排队等待办理业务员,但是政府部门不可能去等待某个人去处理完自己的私事,再帮下一个人办理业务,顶多发短信或者打电话通知某个人做什么事情。
138+ 在方案1的基础上,给了使用者更多的异步调用空间。
139+
140+ 3 . ** 提供一个注册接口,注册哪些Actor可以Await调用哪些Actor,并在注册时候进行检测看是否可能存在死锁**
141+ 这是方案2的一个更加灵活的变种。
142+
143+ 4 . ** 允许交错执行** [ 了解更多] ( https://blog.csdn.net/uddiqpl/article/details/86294520 )
144+ 如果你的某个组件不会操作数据或者对操作顺序不敏感,交错执行是很有用的。 ` GameFrameX ` 中的FuncComponent比较符合这个特点,但不绝对,仍需要开发人员自行判断。 (Orleans中有此方案)
145+
146+ 5 . ** 允许存在多路死锁的风险,由开发人员保证不会触发死锁**
147+ 优点:规则简单,统一,书写代码很方便,全程异步。
148+ 缺点:有可能发生死锁,对编码人员能力要求较高
149+
150+ 6 . ** 超时规则**
151+ 如果发生多路死锁,选择一条调用路径并终止,保证其中一条调用路径正确。(Orleans中有此方案)
152+ 优缺点和方案5一样。
153+
154+ 7 . ** 使用线程安全容器以及lock等**
155+ 但这与无锁化设计的理念冲突
156+
157+ ## 6.支持不停服更新
158+
159+ 采用组件+状态的分离设计实现不停服热更新:
160+
161+ 1 . 架构设计优势
162+
163+ - 状态与逻辑完全分离,状态类只包含数据属性
164+ - 组件类只包含业务逻辑方法,不持有状态
165+ - 通过代理模式将所有逻辑代码放入热更新dll
166+ - 运行时只需重载dll即可更新全部业务逻辑
167+
168+ 2 . 热更新优势
35169
36- ### 5.Actor死锁检测
170+ - 无需停服即可更新游戏逻辑
171+ - 玩家无感知,不会影响游戏体验
172+ - 支持增量更新,只更新修改的逻辑
173+ - 更新过程安全可靠,失败可回滚
37174
38- Actor模型本身是存在死锁的情况,且不容易被发现。内部可检测环路死锁(即 : A- >B->C->A),并采用调用链重入机制消除环路死锁。 [ 了解更多 ] ( https://github.com/leeveel/GeekServer/blob/main/Docs/1.Actor%E6%A8%A1%E5%9E%8B.md )
175+ 3 . 开发效率提升
39176
40- ### 6.支持不停服更新
177+ - 逻辑bug修复无需重启服务器
178+ - 新功能可以随时发布更新
179+ - 减少维护成本和停机时间
180+ - 便于快速验证和调试
41181
42- 采用组件+状态的设计,状态只有属性,没有方法,组件只用方法,没有属性,并通过代理的方式全部放到热更dll中,运行时重新加载dll即可热更所有逻辑。 [ 了解更多 ] ( https://github.com/leeveel/GeekServer/blob/main/Docs/%E7%83%AD%E6%9B%B4hotfix.md )
182+ #### 热更新
43183
44- ### 7.网络模块
184+ ` GameFrameX ` 支持不停服热更新逻辑。
45185
46- 网络模块采用SuperSocket的默认服务器Kestrel,支持协议多(Tcp,udp,Http123,websocket,signalr等),而且性能高 [ 了解更多 ] ( https://github.com/leeveel/GeekServer/blob/main/Docs/%E7%BD%91%E7%BB%9CNet(tcp%26http).md )
186+ #### 热更思路
47187
48- ### 8.持久化透明
188+ 游戏中的所有状态放在App工程中,始终存在于内存,不能热更。Actor和Component的逻辑使用代理模式(Agent)放到Hotfix工程。热更时载入新的dll( ` GameFrameX ` .Hotfix.dll),清除所有老的Agent,所有新逻辑重新从Actor/Component获取新的Agent汇入新dll中执行热更后的逻辑,达到热更目的。正在执行老dll逻辑的代码获取的Agent依然来自热更前的老Dll中,等待老dll中的逻辑执行完后清理掉内存中老的dll。底层使用接口驱动热更dll中的逻辑。
189+ 需要注意的是,热更时新的dll需要放在新的目录下面,然后再载入内存,因为老的dll可能正在运行,是无法直接覆盖的。
49190
50- 采用Nosql作为数据存储,状态的持久化全透明,框架会自动序列化/反序列,让开发人员更加专注于业务逻辑,无需操心数据库。 [ 了解更多 ] ( https://github.com/leeveel/GeekServer/blob/main/Docs/2.Actor%26Component%26State.md )
191+ ##### 可以热更部分
51192
52- ### 9.Timer/Scheduler/Event
193+ 可以热更的逻辑都应该放在 ` GameFrameX ` .Hotfix工程中
53194
54- 内置线程安全的Timer,Scheduler,Event系统,轻松应对游戏服务器常见的定时,任务计划,事件触发等业务需求。[ 了解更多] ( https://github.com/leeveel/GeekServer/blob/main/Docs/%E4%BA%8B%E4%BB%B6Event-timer.md )
195+ 1 . 所有Actor/Component的Agent,Agent中只有逻辑没有状态,状态全部放到Component的State
196+ 2 . HttpHandler
197+ 3 . TcpHandler
198+ 4 . 协议
199+ 5 . 配置表/配置表代码
55200
56- ### 10.定期释放不活跃内存数据
201+ ##### 热更新流程
202+
203+ 1 . 游戏后台将新的 ` GameFrameX ` .Hotfix.dll及相关文件(对应pdb,json等)拷贝到游戏服特定目录下
204+ 2 . 游戏后台向游戏服发送http命令,通知进行热更,并告知dll目录,md5等信息
205+ 3 . 游戏服中热更HttpHandler根据后台信息,验证热更dll完整性,合法性,修改dllVersion.txt,发起热更调用
206+
207+ ## 7.网络模块
208+
209+ 网络模块采用SuperSocket作为底层网络框架,具有以下优势:
210+
211+ 1 . 高性能和可扩展性
212+
213+ - 基于.NET Core的高性能网络库
214+ - 采用异步IO模型,支持高并发连接
215+ - 内置连接池和内存池优化,减少GC压力
216+ - 可配置的线程模型,支持灵活的扩展
217+
218+ 2 . 协议支持全面
219+
220+ - 支持TCP、UDP、WebSocket等多种传输协议
221+ - 内置HTTP 1.1/2/3协议支持
222+ - 支持SignalR实时通信
223+ - 支持自定义二进制协议
224+ - 支持SSL/TLS加密传输
225+
226+ 3 . 功能特性丰富
227+
228+ - 内置会话管理和心跳检测
229+ - 支持消息过滤和管道处理
230+ - 提供命令过滤器机制
231+ - 支持消息分包和粘包处理
232+ - 支持二进制和文本消息编解码
233+
234+ 4 . 开发便捷性
235+
236+ - 简单易用的API设计
237+ - 完善的文档和示例
238+ - 支持配置化开发
239+ - 提供多种扩展点
240+ - 活跃的社区支持
241+
242+ [ 了解更多SuperSocket详情] ( https://github.com/GameFrameX/GameFrameX.SuperSocket )
243+
244+ ## 8.持久化透明
245+
246+ 采用Nosql作为数据存储,状态的持久化全透明,框架会自动序列化/反序列,让开发人员更加专注于业务逻辑,无需操心数据库。
247+
248+ #### Entity和Component和State
249+
250+ ` GameFrameX ` 的Entity包含1个/多个Component,Component包含0个/1个State,你可以这样理解:Entity=实体,Component=功能系统,State=功能系统的数据。每个Entity都包含一个Actor成员变量,Entity的所有行为调度都有Actor完成,以保证线程安全。
251+
252+ Entity是 ` GameFrameX ` 的基础,一切功能都可以作为单独的Entity(比如一个角色,一个公会,一个玩法系统。。。),Component隶属于Entity,State隶属于Component,Component承载各种逻辑,State承载各种数据。Entity拆分方式根据项目的具体需求可以任意规划。
253+
254+ #### Entity(Actor)拆分
255+
256+ 1 . 尽可能独立(一个系统或者玩家的操作尽量不阻塞其他玩家的操作)
257+ 2 . 在独立的前提下尽可能少(节约管理成本)
258+ 3 . 一个角色,包含若干个功能系统(背包,宠物,任务。。。)
259+ 4 . 一个公会,包含多个公会基础系统(基础信息,捐赠,工会副本。。。)
260+
261+ 比如有2个全局玩法,世界boss和工会战,如果这2个系统归于一个Actor,那么当一个玩家挑战世界boss时,挑战逻辑到Actor线程中执行,此时另一个玩家要去报名工会战,报名逻辑也需要到Actor线程中执行,此时报名公会战的逻辑则需要等待前一个玩家挑战世界boss逻辑完成后才能执行,客户端表现可能就是更长时间的网络连接中,在cpu够用的情况下就产生了多余的等待时间,这就有些不合理了;这种功能之间没有任何交集的情况下我们建议将世界boss和工会战分别拆分为Actor,各自的逻辑便可以更加顺畅的执行,客户端等待的时间也越短。
262+
263+ ## 9.Timer/Scheduler/Event
264+
265+ 内置线程安全的Timer,Scheduler,Event系统,轻松应对游戏服务器常见的定时,任务计划,事件触发等业务需求。
266+
267+ #### 定时器&计划任务
268+
269+ ` GameFrameX ` 中没有使用传统意义中的Update,除MMO项目,其他大部分游戏类型的服务器基本没有必要使用Update,需要Update的模块添加一个Timer也可以实现
270+ 根据热更新设计方案,定时器和计划任务采用接口方式进行回调,任务使用扩展方法实现,
271+
272+ 定时器支持:1次性delay,周期性timer。
273+ 计划任务:指定时间1次性任务,每天任务,每周任务,每周几任务,每月任务。
274+ ` GameFrameX ` 中没有对定时器&计划任务做持久化,所以你可能需要在开服后、玩家上线或者Component激活时考虑一下计划任务逻辑是否需要被处理了。
275+ 回调函数继承TimerHandler<>,重写HandleTimer,里面处理定时器回调逻辑即可。
276+ 需要注意的是定时器是接入的Quartz,由于硬件精度问题(windows时间实际精度为10毫秒左右),回调时间可能会提前1-2毫秒,如果对时间依赖特别大的可能需要特殊处理下,比如在Timer回调后延时50毫秒再执行回调逻辑。
277+
278+ ## 10.定期释放不活跃内存数据
57279
58280以功能系统级别的粒度,定期剔除内存中不活跃的玩家数据,尽最大可能减少服务器内存开销。
59281
60282# 运行
61283
62- 1 . 安装[ .NetCore8.0] ( https://dotnet.microsoft.com/download/dotnet/6 .0 )
284+ 1 . 安装[ .NetCore8.0] ( https://dotnet.microsoft.com/download/dotnet/8 .0 )
632852 . 安装[ mongodb4.x] ( https://www.mongodb.com/try/download/community )
642863 . 打开git clone本项目
652874 . 用VisualStudio 或者Rider打开Server.sln 启动 ` GameFrameX.Launcher `
@@ -79,7 +301,8 @@ Actor模型本身是存在死锁的情况,且不容易被发现。内部可检
79301
80302# 文档&例子&Demo
81303
82- [ 视频教程] ( https://www.bilibili.com/video/BV1yrpeepEn7/ )
83-
304+ [ 视频教程] ( https://www.bilibili.com/video/BV1yrpeepEn7 )
84305
306+ [ 参考文档] ( https://gameframex.doc.alianblank.com )
85307
308+ [ 项目主页] ( https://github.com/GameFrameX )
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