AIK网页游戏 设计【策划精品】
webgame的设计思路(一)--服务器数量预估 2
webgame的设计思路(二)--数据库表结构划分 3
webgame的设计思路(三)--地图模块设计思路 4
webgame的设计思路(四)--玩家数据的数据库设计 7
webgame的设计思路(五)--整体架构和总结 8
web策略类游戏开发(六)缓存概述 9
Onceuponatime(一个web游戏的实现方法+源代码) 11
1体系结构 14
2.开发思路 15
(四)一个可以承载万人在线的架构 18
(二)WebGame事件 19
(三)多线程下数据库并发更新的处理 22
(五)数据库表设计 26
webgame的设计思路(一)--服务器数量预估
服务器数量预估
在线人数预估:
在项目设计之前,需要先对运营后的服务器人数做一下预估,预计激活人数300w,活跃人数40w,同时在线10w。而服务器的设计极限则在激活人数500w,活跃人数60w,最高同时在线15w。
数据参考:
这里之所以预计这么低的激活人数,是从整个服务器考虑的。《热血三国》是将不同的用户放在不同的服务器里,所以单一服务器的激活人数不会对服务器压力产生太大影响。而如果将所有玩家统一到一组服务器里,则会导致用户表访问压力过大。偏低的激活人数靠定期清理不活跃账户来实现。
数据库服务器数量估计:
服务器在搭配上,一般分为db服务器和web服务器。在这之前的运营中,通常按照1:1的方式来配置数据库和web服务器,而实际情况可以使1:2的配置比例。不过在单一世界的设计里,单台db服务器肯定无法满足需求。之前设计过一款策略类webgame,在运营时,每秒sql数为在线人数的1~1.5倍。不过这个测试数据,是在没有钱全面应用缓存的情况的数据,在新系统里,如果全面应用缓存,并采用类似于Memcache的软件提供数据缓存,这样数据库的访问压力将可以得到极大的缓解,因此我们暂定吧每秒sql数暂定为在线人数的1倍。正常情况下数据库的访问压力应该为10wsql/秒极限数据应该为15wsql/秒。
数据库使用mssqlserver2008,在这之前的一个策略类webgame项目,对一台CPU为E5520核的服务器上做压力测试,得到的数据如下:
Sql数
5k
CPU
50%
硬盘IO
0.5M(突发3M)
网卡流量
30Mbit/s(100M网卡)
按照上面的分析,在正常情况下,我们需要为整个系统提供20台db。Web服务端按照1:1和db做搭配,也将安排20台,预计3个机柜的服务器。
webgame的设计思路(二)--数据库表结构划分
数据库表设计:
因为要把这么多访问量分担到不同的服务器里,原先的数据库表设计肯定不会合适。初步的想法是根据游戏的逻辑模块,将不同模块的数据库表拆分到各个服务器里,如果按照上面的服务器预估得到的结论是4~6组服务器,实际上这个方案还是可行的。但如果是20组服务器的话,除非是一台服务器一张数据库表,但这的设计会造成数据表太分散,在处理事务的时候,会跨多个数据库
策略类webgame一般的主要模块为:建筑物和资源、军事、英雄、物品、帮会、交易、地图。根据这些模块的应用场景,可以将数据库表分为2种类型,一种是属于玩家的数据,另外一种是公共数据。
1.属于玩家的数据是指玩家个人说拥有的基地、资源、军事单位、物品等数据,它们都是围绕着玩家而产生的。
2.公共数据则是指由多位玩家共同组合而产生的数据,例如:账户信息、帮会、地图等。
这里划分两种数据的目的是在于他们的数据库表的划分。对于公共数据,则采用单一服务器,单一数据库表处理的方式来处理。例如帮会模块和地图模块就准备分别用3台服务器来存储各自对应的数据库表。而对于玩家的数据,则根据用户ID采用一定的划分方式,将玩家数据打散到各个服务器里(http://blog.zhaojie.me/2010/03/sharding-by-id-characteristic.html)。
(数据表的结构划分)
用户表和其单表的设计思路:
这里所说的单表是指在逻辑上部队数据库表做拆分,程序在访问时只访问一个数据库。当然这只是逻辑上的单一,根据实际上的访问压力,可以将数据库文件作水平切割分布在不同的文件分区和服务器里。这部分的数据库表设计继续沿用之前的设计方案就可以了。
对于用户信息,帮会信息等数据,实际上插入和更新的频率不会太高,更多的是在查询上,因此这部分的设计重点应该是在缓存上。从以前的资料里得知Memcache服务器每秒可以响应4w次的读请求,用一台Memcache就能处理好用户和帮会信息的缓存处理。
webgame的设计思路(三)--地图模块设计思路
地图模块:
地图在传统策略类webgame里都是以平面的方式展示和存储的。地图的移动都是在这个平面上实现。但一般来说,平面地图的设计容量都会有一个上限,一般来地图多为400*400,他的人数上限就是16w,实际上服务器容纳3~5w人后,整张地图就会显得很拥挤了。如果要想容纳几百万人在线,平面地图的尺寸就需要扩容得相当大了,这样玩家从地图中间移动到边缘的时间会相当恐怖,因此平面地图在这里不是很合适。因此,地图不能用平面来构造,必须是立体的方法构造。在这里我设计了两组方案:
立体平面空间:
如上图所描述的,立体平面空间,就是把多块地图一层层叠加在一起,形成一个立体的空间。这样如果用户不够,再增加一个新的平面就行。游戏的背景可以根据需要做调整(例如整个世界是被大海隔开的5片大陆组成,在这5片大陆之外,还有其它的超位面空间,这些空间自身是互不相连的,但是可以通过传送阵进行位面传送)。这样做的好处是,用户容易理解,以往用户的操作习惯不用改变,毕竟都是在平面地图上战斗。只不过要做跨位面的战斗的移动计算上会存在问题(逻辑上的问题:是否允许跨大陆的远征军)
用户坐标的表示方法:地图层次、x坐标、y坐标
数据库设计方案:
采用了层次结构,只需要增加一个地图层次的字段,这个地图表就能沿用。(参考字段:ID、地图层次、X坐标、y坐标、地图类型、玩家ID、城池ID)
虽然说,加入了一个地图层次的字段能解决地图的表示问题,不过,因为整个游戏世界是单一世界的服务器,当所用地图信息存储到一张表的时候,这数据量就不容小视。在这之前做webgame项目的时候,整张地图是预先生成好数据库记录的,当有玩家加入游戏的时候,就去修改表里的玩家ID和城池ID。同时因为地图大小只有400*400,整张表也就16w条记录。但如果是要做一个承载500w人的服务器,那地图的尺寸最好是要800*800,并且地图的层次为15~20层,就算最小的15层,按照原先的设计思路,至少需要预先插入960w条记录。
数据量看上去比较夸张,不过对于SqlServer来说也不是处理不了,并且我们还将计划把地图表单独用一台服务器来处理,其压力远小很多。不过也不能不考虑当发生性能瓶颈时的优化处理。优化的方法有两个:
1. 拆分:按照地图层次,把这张表拆分成15~20张表,或者拆分到15~20个数据库里
2. 用疏矩阵存储:地图不预先生成用户的地图信息,而是有玩家加入时才插入数据。这个方案在服务器早期人数比较少时会得到良好的性能效果,但当用户人数达到一定量时,还是避免不了因为记录函数过多而导致而外的开销。
全立体空间:
全立体空间就是取消了平面的坐标显示,用户都是在一个三维的立体地图里战斗。好处是地图不用那么分散,在移动计算让很好处理,存在的问题就是游戏在显示的时候,如何表现地图的三维效果会比较困难。
用户坐标的表示方式:x坐标 y坐标 z坐标
数据库存储方案:
三维空间的数据库表设计结构可以和上面的表一样,而且也只能采用疏矩阵的方式存储,因为做成三维空间后,可表示的位置的记录数更多了。
可移动基地在全立体空间的设想:
早在两年前,看过《超时空要塞F》的时候,就产生了一个想法http://blogs/yahle/archive/2008/05/27/1208355.html,就是玩家的基地是可以移动的。玩家的母舰在游戏的过程中,已一定的速度在整个世界里移动。
可以移动体系的设计要点:
1. 用户的基地可移动
2. 用户基地只能拥有一个(武林三国、travian都能建立多个)
3. 空间坐标由x坐标 y坐标 z坐标 组成,并且坐标的值应为小数
4. 同一个坐标里运行多个玩家存在,玩家的航线交叉并不会造成影响(只是为了方便计算减少判断过程)
5. 移动的数据通过后台定时刷新
a) 每个短周期(1~60s)在内存里更新坐标
b) 每个长周期(10~100个短周期时间)将坐标的数据更新的数据库
6. 攻击舰队移动的时间是按照2个阶段来进行的
a) 第一个阶段是从母舰移动到目标坐标的时间
b) 第二个阶段,在快到达时(前60分钟),做一个判断,判断攻击舰队的雷达能否搜索到目标的母舰坐标,能则做攻击坐标的新修正,如果不能则继续按照原先的坐标点移动。以上判断将每隔1分钟做一次,直到到达目标坐标点。如果到达目标坐标点仍然无法视为攻击失败,舰队返回
7. 舰队的移动距离和舰队所携带的能量有关,超过移动范围的坐标,舰队是无法出发的。
8. 部队和母舰应该是可以进行空间跳跃实现长距离的移动,不过空间跳跃需要在制定地点消耗大量的能量才能实现。
9. 默认情况下,母舰移动速度为1格(x、y、z坐标)/天。
10. 默认舰队的雷达查询范围为1格
11. 默认母舰的雷达查询范围为3格
webgame的设计思路(四)-- 玩家数据的数据库设计
数据库的划分
在游戏里数据交互最频繁的还是玩家的数据,他的访问量是一台服务器所不能解决的,因此我们考虑将这部分数据分担到多台服务器里。分担的方法还是做水平切割,但这次不使用数据库自身的切割功能,而是在应用逻辑层上对数据库进行切割。根据用户的ID取模后写入对应的服务器里。
服务器1
用户ID % 服务器数量 = 0
服务器2
用户ID % 服务器数量 = 1
……
预计每台服务器能提供6k~8k的在线用户访问,预计一共需要16台服务器。考虑到服务器的进一步扩容问题,在初期规划时,建议规划为32个数据库,每台服务器可以先放3~5个数据库,等服务器用户人数上来后,再将数据库拆分到不同的服务器里。
用户数据库各个模块的设计
玩家基地里的建筑物,资源,物品,英雄等相关表,基本上都是玩家独立拥有的,不存在和其他玩家交互的情况,因此这些表的设计继续沿用之前的设计就可以了。
军事模块
军事模块分为部队表,部队创建事件表和战斗事件表。部队表和部队创建事件都是玩家自己内部的事情,把相关的数据和玩家其他数据放在一个数据库里就行了,但是战斗事件表则会设计到两位或者多为玩家则会比较复杂一些。
战斗事件表通常记录的是A玩家(城池)对B玩家(城池)的攻击,里面有攻击部队,到达时间等信息。这个条记录和A放在一起,那么B在查询自己被攻击的记录时,就需要访问32个数据库,反之,和B放在一起,这A查询自己部队的攻击情况时,就需要遍历32个数据库。如果和用户表一样单独把这张表拿出来,用单独的一个服务器来处理,则会导致表过大,查询会变慢以及战斗服务器的压力过大。
在之前的项目,战斗服务器处理每场战斗大约是100ms,也就是每秒能处理10场战斗。当然你也许说可以用多线程来进行,但是使用多线程后,战斗事件的顺序可能会点到,影响用户的战术安排。
在这里,我设想,将一个表设计改为2个表:攻击事件表和被攻击事件表。这两个表的结构一样。加入A玩家发起对B玩家的攻击,那么将攻击事件加入A玩家所在服务器里的攻击事件表,在B玩家服务器里,将数据插入被攻击事件表。然后每个数据库对应一个战斗服务器程序,这个程序在已被攻击事件表为依据,进行攻击计算。在计算完成后,在同时删除2个表里的数据。
好友模块
好友表本身就可以分为2个表,已某位玩家ID为主键和对应玩家放在同一个数据库里。但是好友申请则需要另外考虑了。如果申请的申请方不可见自己发出的申请,则只需把申请记录和被申请玩家放在一个数据里。但如果需要可见,则会麻烦一些,一种方法是参考战斗表的设计思路,分为申请表和被申请表。还有一种方法就是把申请表独立出来,所用用户的申请都放在这张表里。作为我个人,我倾向于后面的一种方法。
用户邮件表设计
用户邮件虽然是属于2位用户之间的交互数据,但从整个系统的角度上来说,用单一的一张表放在单独的服务器里会更简单一些。因为邮件表的内容基本为只读内容,只存在插入和读取功能,并且用户访问的频率不是很高,可以很方便的在逻辑层和web层作缓存。
webgame的设计思路(五)-- 整体架构和总结
总结:
虽然对于单一世界的webgame思考了很多,但到最后细化写成文字,也就只有这4篇短文。不是说不想深入细节去讨论,而是发现如果不做一些具体开发就没法深入写下去,因此本系列文章页就在这里点到即止,希望能给大家一些启发。
web策略类游戏开发(六)缓存概述
既然是概述,就没有太多详细的东西,本文主要针对asp.net开发环境。
webgame需要缓存的内容包括
1.游戏的配置信息
2.玩家的信息
对于游戏配置信息,通常是指游戏里一些固定不变的信息,例如建筑物每次升级时需要多少资源,需要多少时间等数据,这些数据当然可以写死在代码里,但通常这些数据应该放在代码外,要么是以文件形式存放(xml或者txt),要么就是放在数据库里。这部分数据的缓存很好做,只需要在应用开始时,统一做一次加载就可以了。一般来说,做过1年开发的同学都知道这种数据应该用单例模式来加载和使用,这点对java同样适用。当然做成静态属性也是可以的,只要把握好加载的时机就可以了。这里还顺便说一下,如果游戏的配置信息存在交叉访问(索引),则要注意两者之间的加载顺序。或者对交叉访问的部分不做索引,每次都动态的访问(查询)。
对于玩家的信息,则有一些说头了。基本上,现在的.net项目都做成3成结构+ORM访问。缓存的对象应该是游戏的实体对象。同上实体对象和数据库表之间都是一一对应的,这点没什么好多说的。以玩家或者村庄对象为了,它们的索引通常是ID,只需要创建对应的Dictionary 字典对象用来存取数据就可以了。
Dictionary playerMap = new Dictionary();
public Player Getplayer(int ID)
Player ret;
if (playerMap.TryGetValue(ID, out ret))
return ret;
ret = 从数据库里获取玩家对象(ID);
playerMap.Add(ID, ret);
return ret;
上面是一个基本的用于从缓存里访问玩家对象的方法。这点对大家来说,都不算很难,有点经验的同学都能写得出来。
下一步如何更新这个缓存就是这个缓存系统才是webgame的麻烦地方。
我们缓存的对象和web应用的对象不一样,它存在着随时变化的可能,并且当他发生变化时,需要能及时反馈给用户。
web应用我们以blog为例,当某位用户添加了新文章到cnblogs的首页,可能不会立即被其他用户看到,因为cnblogs首页的缓存信息还没有被修改。通常根据需要这些缓存信息可能会是1分钟,也有可能是10分钟,只有当缓存过期了以后,系统才会生成新的首页内容。其目的是减少首页的数据库查询访问量。
webgame游戏则不太一样,我花资源升级,就希望在页面上能立即看到变化,因此,当我们完成某项业务逻辑操作后,需要人工的更新资源对象的缓存。
try
// 游戏逻辑处理
// 数据库数据提交
缓存更新();
catch (Exception ex)
// 日志处理
按照通常的做法,每次逻辑操作都包含在一个事务里面,如果逻辑操作失败时,则可以对事务做撤销处理,尽量避免数据异常。
当然,这个也不是绝对的,前两天在QQ上谈论到缓存更新的问题时,某位同学帖出了他的代码,代码里,缓存的更是是在数据库事务提交之前。如果提交发生失败,则整个游戏系统已缓存的数据为主。这个问题咋一看来,和我们的思路不一样,我们就认为这样做有问题,后来回家的路上仔细的想了想,其实这样做也不无道理,因为它是在数据库提交之前更新缓存,也就是说,如果发生错误,唯一可能错误的地方就是写数据库时写失败了。但如果整个游戏系统是以缓存数据为准,只要游戏逻辑在计算时没发生错误,将错误的数据写入缓存,那么就算当前的数据修改提交到数据库失败了,数据还有可能在下一次修改时,提交一份正确的数据到数据库。整个系统不会因为数据库瘫痪了而无法运行。这点感觉和网游的服务器设计思路近似,毕竟对于网游来说,不可能每次玩家的操作都将数据写回数据库,玩家的数据都以在服务器内存里的数据为准,以定时的方式将内存数据会写到数据库。
其实这两种设计思路的差别就在于,数据是以数据库为中心还是以内存数据为中心。对与web系统来说,自然是以数据库为中心。从网游的角度来说,自然以内存数据为中心。而webgame是这两大系统的结合,其数据访问思路自然综合了这两种观点,具体到某个游戏,则需要根据游戏的需要而加以取舍了。
除了以字典为主的缓存设计外,还有一个重要的缓存对象的设计需要说一下,那就是地图。目前常见的Webgame(Travian,武林三国)都是以一张400*400的世界地图为玩家的交战地图。通常是一次性全部加载到内存里。存放的格式,自然是以x,y轴坐标为依据的二维表里。虽然首次加载是数据会比较慢一些,内存占用的空间会多一些,但当玩家查看地图页时,你会发现页面生成的数据比从数据库里获取相应数据要快很多。再加上现在服务器内存动则4G,8G的。则几十兆的地图数据还是毛毛雨了。
Once upon a time(一个web游戏的实现方法+源代码)
Once upon a time
Once upon a time是前几天项目小组成员发过来,类似杀人游戏但比杀人游戏更好玩的多人游戏。这两天有空,用vs2005将游戏写成一个web游戏练练手,不过小组里相应平平,估计是在web上面玩的时候速度太慢(俺们的测试都在不停的催促“打字快点,打字快点”)。因此在网上玩了几次就搁浅了,准备周末到茶室大战几轮。现在在这里把游戏的实现过程以及源代码发布以下,有兴趣的网友可以找几个朋友周末聚聚玩玩这个游戏。
1.游戏的玩法:
游戏的名字叫做:Once upon a time,简称OUAT
OUAT首先需要的是至少一百张要素卡和五十张结局卡。要素卡上写的故事所必需或者不必需的一些要素:比如“国王”、“公主”、“魔法解除”、“意外的转折”等等。而结局卡上则写着各中各样的结局:比如“从此他们幸福地生活在一起”、“他回到了家里,和父母团聚”、“他们就一直那样跳舞,一直到现在都没结束”等等。
OUAT理论上需要2-无穷大的玩家数量,不过按照标准配置,是5名玩家。
1 首先所有玩家各自抽取一张结局卡和五张要素卡,抓在自己手里。
2 决定中断优先权顺位,通常是以讲叙者的右手边为最优先,然后逆时针排序。
3 上一轮的胜利者(如果是第一轮则通过骰子来决定)开始讲故事。
4 讲叙者需要以“很久很久以前”为第一句,任意发挥,讲一段故事。故事的长度不限,不过通常需要起码三段话。这段故事中,必须包含讲叙者手里一张牌上的要素。当讲完故事以后,讲叙者把用到的要素牌亮出来,放出牌堆,表明这张牌已经消耗掉了。
5 讲叙者讲完以后,其他玩家则观察自己手里的牌。如果讲叙者刚才的故事里出现了自己牌中的要素,那么就可以申请中断。然后所有中断者按照优先顺位依次亮牌。如果大家公认这张要素牌可以中断,那么讲叙者自己抓一张牌,中断者把中断用的要素牌丢入牌堆,继续(必须)接着讲叙者的故事讲;如果大家工人这张要素牌不能终端,那么中断者把这张牌丢入牌堆,另外抓两张牌;如果没有任何人表示中断或者中断全部失败,讲叙者可以继续讲故事。
6 每一段故事,只允许消耗一张要素牌。相应的,每一段故事,其他玩家也只有一次机会进行中断。
范例:
比如玩家A手里抓了“牧羊女”、“剑”、“受伤”、“失而复得”与“变形”
玩家B手里抓了“狼”、“谷仓”、“愤怒”、“朋友加入”和“死亡”。
A首先讲:“在很久很久以前,有一位【牧羊女】生活在一个幽静的小村庄,她很漂亮,大家都叫她弥塞娅。她的父母双亡,从小就是个孤儿,可是她一直很快乐地生活着,大家都喜欢她。”
然后A宣布这一段故事结束,并亮出自己的【牧羊女】牌,表明这张要素牌消耗掉了。
这时候,B宣布“中断”,然后亮出了【死亡】,宣称A的故事里出现了死亡的要素。
中断通过,因为A叙述里出现了“她父母双亡”。
A抓一张牌【决斗】,B则接着A的故事往下说(注:中断卡也被视做消耗掉了,不纳入故事情节)
B接着讲:她每天的工作就是放牧,可是,一直有一个困难困扰着她,因为森林里住着一只【狼】,经常潜入村子里来偷吃羊羔。
然后B宣布这一段故事结束,并亮出自己的【狼】,表明这张要素牌被消耗掉了。
A宣布中断,并亮出了【受伤】,并解释说狼偷吃羊,这应该有受伤的情况发生。
大部分玩家表示不同意,因为【受伤】并没有在B的故事里得到体现,有些牵强。于是驳回。A把【受伤】丢入牌堆,另外抓了两张。
(注:中断的合理性界定非常重要。一般来说,只能中断故事里明确提及到的要素,如未提及,即使可能有隐含的逻辑联系,也不能进行中断。比如A讲“他们结婚以后,六十年里他们一直幸福地生活在一起”B试图用【交配】来中断。尽管这六十年里他们可能H过,但是也可能没H过,A文没有提及,所以B驳回。而C用【夫妻】来断,【结婚】和【夫妻】有必然联系,因此中断成功)
7 当其中一位玩家把自己所有的要素卡都消耗光以后,就开始进入结局阶段。他必须承接先前的故事讲三段情节,每一段都停下来看别人是否要中断。如果这三段都无人中断,那么他亮出自己的结局卡,念出来作为结局。
(注:结局三段情节不需要出示卡片,但是讲叙者必须要把结局和前面的故事联系起来,构成一个完整的故事,符合逻辑。如果太过生硬,将会遭到全体玩家的反对,要罚两张卡)
8 游戏的目的就是尽快消耗掉自己的要素卡,尽量不被别人中断,首先讲完结局的人获得胜利。
以下是游戏中的经典事例:
A 这一次的故事,一开头就被转到了李世民和少林武僧,而大家手抓到的全是童话牌。轮到玩家甲讲,甲百般无奈,只好硬着头皮讲“李世民正打的兴起,却惊动了地下沉睡的上古巨人夸父,夸父一脚下去,把李世民踩成了肉酱。”然后亮出了自己的要素卡“巨人”。玩家乙随即宣布中断,并亮出了自己的要素卡【变形】。
“哪里有什么变形啊?”大家问。
“李世民变成了肉酱。”
“………………”于是全体通过。
B 这一次的故事讲到主角被巫师追杀,获得了一把神兵。玩家甲顺利地进入了结局阶段。他的第一段故事是:“主角不停地打不停地打不停地打,轰下了邪恶的巫师”。无人中断,狡猾的他一看这段话里的要素没人能中断,就采取邪恶的规避手段,故伎重演:“主角主角不停地打不停地打不停地打,轰下了其他所有邪恶的巫师”。这时候,玩家乙宣布中断。
所有的人都在猜想:“第一段和第二段的要素完全一样,什么卡能够中断第一却不能中断第二呢?”
这时候玩家乙从容亮出了自己的要素卡:【兄弟姐妹】
C 玩家丁抽到了一张【堂会】,这是我增补进去的。不幸的是,第一个讲故事的玩家选择了星战背景,于是在整个故事里,玩家丁就不停地在哀求别人。
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