探索 Golang 云原生游戏服务器开发,根据官方示例实战 Gorilla WebSocket 的用法

简介: 探索 Golang 云原生游戏服务器开发,根据官方示例实战 Gorilla WebSocket 的用法

介绍



示例仓库


  • 官方例子:Chat example
  • 为上更改过的例子:cloud-native-game-server/2-gorilla-websocket-chat


为啥要再熟悉下这个例子?


通过通信共享内存通过通信共享内存通过通信共享内存

分析 Nano 之前,再过一遍 Golang 的并发编程。


示例分析



这里我整理下这个例子的官方 README.md


一句话描述业务


  1. 客户端可以连接服务器
  2. 客户端可以发送消息,然后服务端立即广播消息


技术描述业务


本质上,就是对多个 websocket 连接的管理和读写操作。

  1. 服务端向客户端发送消息,技术上就是客户端的 websocket 连接进行 操作。
  • 这里就抽象出来的 Client,里面有自己这个 websocket 连接的 操作
  1. 多个客户端,就是说多个 websocket 的维护工作。
  • 这里就抽象出来的 Hub,它维护着所有的 Client,广播的无非就是调用 Client 里面的 websocket 连接的 操作


Server


服务器应用程序定义两种类型,ClientHub。服务器为每个 websocket 连接创建一个 Client 类型的实例。 Client 充当 websocket 连接和 Hub 类型的单个实例之间的中介。Hub 维护一组注册的客户端,并向客户端广播消息。


应用程序为 Hub 运行一个 goroutine,为每个 Client 运行两个 goroutine。多个 goroutine 使用通道相互通信。该 Hub 有用于注册客户端、注销客户端和广播消息的通道。Client 有一个缓冲的出站消息通道。客户端的 goroutine 之一从该通道读取消息,并将消息写入 websocket。另一个客户端 goroutine 从 websocket 读取消息并将其发送到 hub。


核心源码解释:


......
func main() {
  ......
  // 应用一运行,就初始化 `Hub` 管理工作
  hub := newHub()
  // 开个 goroutine,后台运行监听三个 channel
  // register:注册客户端 channel
  // unregister:注销客户端 channel
  // broadcast:广播客户端 channel
  go hub.run()
  http.HandleFunc("/", serveHome)
  http.HandleFunc("/ws", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    serveWs(hub, w, r)
  })
  .....
}
......
// serveWs 处理来自每一个客户端的 "/ws" 请求。
func serveWs(hub *Hub, w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
  // 升级这个请求为 `websocket` 协议
  conn, err := upgrader.Upgrade(w, r, nil)
  if err != nil {
    log.Println(err)
    return
  }
  // 初始化当前的客户端实例,并与 `hub` 中心管理勾搭上,
  client := &Client{hub: hub, conn: conn, send: make(chan []byte, 256)}
  client.hub.register <- client
  // 通过在新的goroutines中完成所有工作,允许调用者引用内存的集合。
  // 其实对当前 `websocket` 连接的 `I/O` 操作
  // 写操作(发消息到客户端)-> 这里 `Hub` 会统一处理
  go client.writePump()
  // 读操作(对消息到客户端)-> 读完当前连接立即发 -> 交由 `Hub` 分发消息到所有连接
  go client.readPump()
}


Hub


Hub 类型的代码在 hub.go 中。应用程序的 main 函数将以 goroutine 的形式启动 hub 的 run 方法。客户端使用 registerunregisterbroadcast 通道向 hub 发送请求。


hub 通过在 clients map 中添加 client 指针作为键来注册客户端。map 值始终为真。

注销代码稍微复杂一点。除了从 clients map 中删除 client 指针外,hub 还关闭了客户端的 send 通道,向客户端发出信号,表示不会再向客户端发送任何消息。

hub 通过在已注册的客户端上循环并将消息发送到客户端的 send 通道来处理消息。如果客户端的 send 缓冲区已满,则hub 会假定客户端已死或卡住。在本例中,hub 注销客户端并关闭 websocket。


核心源码解释:


func (h *Hub) run() {
  for {
    select {
    // 注册 channel
    case client := <-h.register:
      // 键值对操作,没啥好说的
      h.clients[client] = true
    // 注销 channel
    case client := <-h.unregister:
      // 键值对操作,没啥好说的
      if _, ok := h.clients[client]; ok {
        delete(h.clients, client)
        close(client.send)
      }
    // 广播 channel
    case message := <-h.broadcast:
      for client := range h.clients {
        select {
        // 直接送入各个连接的 send channel
        case client.send <- message:
        // 卡住,这里直接踢掉
        default:
          close(client.send)
          delete(h.clients, client)
        }
      }
    }
  }
}


Client


Client 类型的代码在 client.go 中。

serveWs 函数由应用程序的 main 函数注册为 HTTP 处理程序。处理程序将 HTTP 连接升级到 WebSocket 协议,创建一个 client,在 hub 上注册 client,并使用 defer 语句计划将客户端注销。


接下来,HTTP 处理程序启动 client 的 writePump 方法作为一个 goroutine。这个方法将消息从 client 的 send 通道传输到 websocket 连接。当 hub 关闭通道或者在 websocket 连接上写入错误时,writer 方法退出。


最后,HTTP 处理程序调用客户端的 readPump 方法。这个方法从 websocket 传输入站消息到 hub。


WebSocket 连接 支持一个并发读取器和一个并发写入器。该应用程序通过执行对 readPump goroutine 的所有读取和对 writePump goroutine 的所有写入来确保满足这些并发要求。


为了提高高负载下的效率,writePump 函数将 send 通道中等待的聊天消息合并为一个单一的 WebSocket 消息。这减少了系统调用的数量和通过网络发送的数据量。

核心源码解释:


// readPump 从 Websocket 连接用泵将消息输送到 hub。
// 应用程序在每个连接 goroutine 中运行 readPump。
// 应用程序通过执行此 goroutine 中的所有读取来确保连接上最多有一个 reader。
func (c *Client) readPump() {
  defer func() {
    c.hub.unregister <- c
    c.conn.Close()
  }()
  // SetReadLimit 设置从对等方读取的消息的最大大小。如果消息超出限制,则连接会将关闭消息发送给对等方,然后将ErrReadLimit返回给应用程序。
  c.conn.SetReadLimit(maxMessageSize)
  // SetReadDeadline 设置基础网络连接上的读取期限。读取超时后,websocket 连接状态已损坏,以后所有读取将返回错误。参数值为零表示读取不会超时。
  c.conn.SetReadDeadline(time.Now().Add(pongWait))
  // SetPongHandler 为从 peer 接收到的 pong 消息设置处理程序。处理程序的参数是 PONG 消息应用程序数据。默认的 pong 处理程序不执行任何操作。
  // handler函数从 NextReader、ReadMessage 和 message reader Read方法处被调用。
  c.conn.SetPongHandler(func(string) error { c.conn.SetReadDeadline(time.Now().Add(pongWait)); return nil })
  for {
    // 读取消息
    _, message, err := c.conn.ReadMessage()
    if err != nil {
      // 错误处理
      if websocket.IsUnexpectedCloseError(err, websocket.CloseGoingAway, websocket.CloseAbnormalClosure) {
        log.Printf("error: %v", err)
      }
      break
    }
    // 整理 message 内容
    message = bytes.TrimSpace(bytes.Replace(message, newline, space, -1))
    // 广播
    c.hub.broadcast <- message
  }
}
// writePump 将消息从 hub pump到 websocket 连接。
// 为每个连接启动运行 writePump 的 goroutine。
// 通过执行这个 goroutine 中的所有写操作,应用程序确保连接最多只有一个 writer。
func (c *Client) writePump() {
  ticker := time.NewTicker(pingPeriod)
  defer func() {
    ticker.Stop()
    c.conn.Close()
  }()
  for {
    select {
    // 写消息到当前的 websocket 连接
    case message, ok := <-c.send:
      c.conn.SetWriteDeadline(time.Now().Add(writeWait))
      if !ok {
        // hub 关闭这个 channel
        c.conn.WriteMessage(websocket.CloseMessage, []byte{})
        return
      }
      // NextWriter 为要发送的下一条消息返回一个写入器。写入器的Close方法将完整的消息刷新到网络。
      w, err := c.conn.NextWriter(websocket.TextMessage)
      if err != nil {
        return
      }
      w.Write(message)
      // 将排队聊天消息添加到当前的 websocket 消息中。
      n := len(c.send)
      for i := 0; i < n; i++ {
        w.Write(newline)
        w.Write(<-c.send)
      }
      if err := w.Close(); err != nil {
        return
      }
    // 定时检测下客户端的状态
    case <-ticker.C:
      c.conn.SetWriteDeadline(time.Now().Add(writeWait))
      if err := c.conn.WriteMessage(websocket.PingMessage, nil); err != nil {
        return
      }
    }
  }
}


API 的相关细节,大家可以直接查文档,思想才是最重要的


Frontend


前端代码在 home.html 中。

在加载文档时,脚本在浏览器中检查 websocket 功能。如果 websocket 功能可用,那么脚本打开一个到服务器的连接,并注册一个回调函数来处理来自服务器的消息。回调函数使用 appendLog 函数将消息追加到聊天日志中。


为了允许用户手动滚动聊天日志而不受新消息的干扰,appendLog 函数在添加新内容之前检查滚动的位置。如果聊天日志滚动到底部,则该功能将在添加内容后将新内容滚动到视图中。否则,滚动位置不会改变。


表单处理程序将用户输入写入websocket并清除输入字段。


Docker 搭建开发调试环境



构建 Image


docker build -f Dockerfile.dev -t cloud-native-game-server:dev .


启动开发环境(支持 live reload)


DEMO=2-gorilla-websocket-chat docker-compose up demo
#docker-compose down


进入 localhost:3250 可以看到效果。


启动调式环境


DEMO=2-gorilla-websocket-chat docker-compose up demo-debug
相关文章
|
弹性计算 Cloud Native Serverless
云原生应用示例:智能物流管理系统
在电商行业的快速发展中,某企业借助阿里云服务构建了一个云原生智能物流管理系统。此系统基于微服务架构,利用ECS、Kubernetes、ESS及RDS等服务来支撑其核心功能,并采用Serverless函数计算FC处理前端需求,配合消息队列MQ确保通信顺畅。ARMS的应用实现了性能监测与故障快速响应。同时,通过PAI分析数据以提高物流效率,OSS与CDN则优化了文件存储与全球访问速度。此外,系统还整合了Docker及GitLab CI/CD以支持快速迭代,并通过WAF、SLS等工具保障了安全性和合规性,整体上提供了高效、智能且低成本的物流解决方案。
535 7
|
弹性计算 开发工具 git
2分钟在阿里云ECS控制台部署个人应用(图文示例)
作为一名程序员,我在部署托管于Github/Gitee的代码到阿里云ECS服务器时,经常遇到繁琐的手动配置问题。近期,阿里云ECS控制台推出了一键构建部署功能,简化了这一过程,支持Gitee和GitHub仓库,自动处理git、docker等安装配置,无需手动登录服务器执行命令,大大提升了部署效率。本文将详细介绍该功能的使用方法和适用场景。
2分钟在阿里云ECS控制台部署个人应用(图文示例)
|
安全 编译器 Linux
深入解析与防范:基于缓冲区溢出的FTP服务器攻击及调用计算器示例
本文深入解析了利用缓冲区溢出漏洞对FTP服务器进行远程攻击的技术,通过分析FreeFlow FTP 1.75版本的漏洞,展示了如何通过构造过长的用户名触发缓冲区溢出并调用计算器(`calc.exe`)。文章详细介绍了攻击原理、关键代码组件及其实现步骤,并提出了有效的防范措施,如输入验证、编译器保护和安全编程语言的选择,以保障系统的安全性。环境搭建基于Windows XP SP3和Kali Linux,使用Metasploit Framework进行攻击演示。请注意,此内容仅用于教育和研究目的。
579 4
|
Cloud Native 持续交付 Docker
云原生技术入门与实践:Docker容器化部署示例
【9月更文挑战第25天】在数字化转型的浪潮下,云原生技术成为推动企业创新的重要力量。本文旨在通过浅显易懂的语言,为初学者揭示云原生技术的核心概念及其应用价值。我们将以Docker容器为例,逐步引导读者了解如何将应用程序容器化,并在云端高效运行。这不仅是对技术趋势的跟随,更是对资源利用和开发效率提升的探索。
271 4
|
弹性计算 运维 监控
阿里云ECS实例使用示例
使用阿里云ECS实例的流程简便快捷:登录阿里云控制台,在ECS实例列表中选择目标实例并进入详情页,点击“启动”按钮激活实例,确保预装系统和应用完成。运行后,通过控制台监控CPU、内存及磁盘使用情况,如需调整配置,可选择实例后点击“重启”应用新设置。阿里云ECS助力企业轻松上云、高效运维。[1][3] 相关链接:阿里云ECS使用流程 https://startup.aliyun.com/info/1078898.html
|
运维 Cloud Native 开发者
云原生技术演进:从微服务到无服务器的旅程
【8月更文挑战第20天】在数字化时代的浪潮中,云原生技术如同一艘航船,承载着企业转型的梦想与挑战。本文将深入探讨云原生技术的发展路径,从微服务的兴起到无服务器架构的革新,揭示这一技术演进背后的逻辑与动力。通过分析云原生技术的优势、面临的挑战以及未来的发展趋势,我们将描绘出一幅云原生技术演进的宏伟蓝图。
|
存储 Prometheus 监控
Golang 搭建 WebSocket 应用(六) - 监控
Golang 搭建 WebSocket 应用(六) - 监控
223 3
|
网络协议 安全 JavaScript
Web实时通信的学习之旅:WebSocket入门指南及示例演示
Web实时通信的学习之旅:WebSocket入门指南及示例演示
2580 0
|
人工智能 缓存 安全
Golang 搭建 WebSocket 应用(七) - 性能、可用性
Golang 搭建 WebSocket 应用(七) - 性能、可用性
258 1
|
人工智能 数据库连接 Go
Golang 搭建 WebSocket 应用(五) - 消息推送日志
Golang 搭建 WebSocket 应用(五) - 消息推送日志
263 1

热门文章

最新文章

推荐镜像

更多