从零开始搭建游戏服务器第三节 Protobuf的引入并使用

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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

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

   @Override
   protected void onCreateReceive(ReceiveBuilder builder) {
       builder.onMessage(ClientUpMsg.class, this::onClientUpMsg);
       builder.onMessage(ConnectClosedMsg.class, this::onConnectClosedMsg);
   }
   /**
    * 客户端上行数据
    */
   private Behavior onClientUpMsg(ClientUpMsg msg) {
       log.info("receive client up msg. {}", new String(msg.getData()));
       return this;
   }
   /**
    * 连接关闭
    * 移除connectActor
    */
   private Behavior 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
    */
   @Override
   protected void channelRead0(ChannelHandlerContext ctx, byte[] msg) throws Exception {
       HashMap context = this.getContextAttrMap(ctx);
       long connectId = (long)context.get("connectId");
       ConnectActorManager actorManager = ConnectActorManager.getInstance();
       ActorRef connectActor = actorManager.getConnectActor(connectId);
       if (connectActor == null) {
           connectActor = actorManager.createConnectActor(connectId, ctx);
       }
       ClientUpMsg clientUpMsg = new ClientUpMsg(msg);
       connectActor.tell(clientUpMsg);
   }
   /**
    * 连接断开
    */
   @Override
   public void channelInactive(ChannelHandlerContext ctx) throws Exception {
       HashMap contextAttrMap = this.getContextAttrMap(ctx);
       long connectId = (long) contextAttrMap.get("connectId");
       ActorRef 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。

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

        // protobuf
        implementation 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

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S2CPlayerRegister
    string 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

修改一下插件的配置,使其默认生成java类

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

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.

	@Override
    protected 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 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