ET框架6.0分析三、网络通信
概述
ET框架的消息机制贯彻始终,包含Entity消息(Awake,Update ...),自定义(Customer)消息,网络消息等。而ET系统的进程包含了客户端、Gate等各种类型的服务器,进程包含各种服务器客户端之间通过网络消息进行通信进行工作。
ET框架消息结构
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结构图为了更加明确整体关系,进行了一定程度的简化,剔除掉了一些消息解包等一些细节
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NetCompontent网络组件有Client客户端、Server服务器(Gate)、Inner内网服务等多态,进程业务使用网络组件进行通信,网络组件会对连接建立一个Secsiom会话对象,封装连接信息和相关操作
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Service和Channel实现负责NetCompontent和Session的功能,有Tcp长连接、Web网页、KCP无连接可靠协议的多态(若不熟悉KCP协议,可以参考之前写的文章 跳转链接: KCP协议浅析)。
- Channel对应一个Session连接,封装了对底层tcp等协议库的操作。
- Service对应一个NetCompent组件,对应NetCompent管理多个Session,Server管理和调度一堆Channel的工作。
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NetServices负责调度多个Service对象的在网络线程和主线程工作任务,ET开了网络线程处理网络相关,某些进程需要多个网络组件(比如Gate服务器同时需要Server、Inner网络组件,接收转发客户端消息)。
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NetComponentOnReadEvent是不同类型网络组件的消息处理器。
- NetClientComponentOnReadEvent对应客户端Client,处理普通消息和RPC调用。
- NetInnerComponentOnReadEvent对应服务器内网类型Inner,处理Actor消息
- NetServerComponentOnReadEvent对应服务外网,处理Actor消息、RPC调用、普通消息
消息通信
以典型的TCP协议类型为例,其他实现类似,看图相信都能理解,不多赘述。有一些要注意的点:
- 如上述,ET开了一个线程处理网络相关,一些工作使用了“生产-消费”Task任务这种方式。
- 使用了异步Socket
TCP发消息
TCP收消息
多进程调用
ET框架在基础网络消息通信基础使用了Actor模型、PRC等相关技术思想(某些思想和实现有调整)进行了拓展,提供多个进程的互相调用机制。
先对相关技术做一个简介:
- Actor模型
在计算机科学中,Actor模型(Actor model)是一种并发运算上的模型。“Actor”是一种程序上的抽象概念,被视为并发运算的基本单元:当一个Actor接收到一则消息,它可以做出一些决策、创建更多的Actor、发送更多的消息、决定要如何回答接下来的消息。Actor可以修改它们自己的私有状态,但是只能通过消息间接的相互影响(避免了基于锁的同步)
这是维基百科中对于Actor模型的描述,简单理解它就是提供了一种消息机制避免了基于锁的同步。一些经典的应用场景是多线程,在ET框架中它的应用场景是多进程,类似的它提供了一种机制:直接通过ID发消息,不用关心实例在哪个进程。
- RPC
分布式计算中,远程过程调用(英语:Remote Procedure Call,RPC)是一个计算机通信协议。该协议允许运行于一台计算机的程序调用另一个地址空间(通常为一个开放网络的一台计算机)的子程序,而程序员就像调用本地程序一样,无需额外地为这个交互作用编程(无需关注细节)。RPC是一种服务器-客户端(Client/Server)模式,经典实现是一个通过发送请求-接受回应进行信息交互的系统
RPC机制通过一些手段抹平了不同进程的差异,使得进程间的调用可以和本地异步调用一样处理。
了解了这两种技术,下面来看ET框架对其的应用和如何实现多进程调用的。
消息协议类型
如上图所示消息类型分为三种:
- Message 消息,无需应答
- Request 请求,对应一个Response应答
- Response 应答,对应一个请求
注意Request和Response一定成对定义,且其Message一定包含一个RpcId字段
消息类型可以被前缀修饰,修饰有三种:
- None 客户端与服务器(Gate)之间不需要转发的消息。(注意这里不是修饰字符不是"None",而是""表示没有)
- Actor 服务器内网之间的消息
- ActorLocation 客户端与服务器需要转发的消息。
修饰字符可以修饰任意消息类型,组合起来一共有9种消息。
如这个登录到Gate的协议:
//ResponseType G2C_LoginGate
message C2G_LoginGate // IRequest
{
int32 RpcId = 1;
int64 Key = 2; // 帐号
int64 GateId = 3;
}
message G2C_LoginGate // IResponse
{
int32 RpcId = 1;
int32 Error = 2;
string Message = 3;
int64 PlayerId = 4;
}
- C2G_LoginGate 在消息名后面注明了消息类型,并在消息名上面注明了应答包的消息类型,并且包含一个RpcId的字段,这些都必须的,表示这是个不需要转发的、需要应答的请求消息。而消息名前缀只是方便理解,起到注释的作用:表示这是Client进程发送给Gate服务器进程的消息。
- G2C_LoginGate 同上,是上述C2G_LoginGate请求的应答消息。
Rpc调用过程
如图所示,进行Rpc调用时,生成一个新的RpcID并带入请求包中,同时把调用信息存起来。对方应答时,会把请求包的RpcID传入到应答包中。在收到消息时如果是Resp类型消息会调用OnResp方法,通过应答包的RpcID取出RpcInfo,通过RpcInfo取消调用RpcCall函数的异步阻塞。
public static void OnResponse(this Session self, IResponse response)
{
if (!self.requestCallbacks.TryGetValue(response.RpcId, out var action))
{
return;
}
self.requestCallbacks.Remove(response.RpcId);
if (ErrorCore.IsRpcNeedThrowException(response.Error))
{
action.Tcs.SetException(new Exception($"Rpc error, request: {action.Request} response: {response}"));
return;
}
action.Tcs.SetResult(response);
}
action.Tcs.SetResult会取消异步的阻塞,执行await后面的语句,详情见之前写的文章 跳转链接: C#异步编程
Actor模型实现
在ET框架的设计中,Actor其实是一个带有MailboxComponent的组件。其具体的实现方式,ET有比较详细的文档说明,有实现思路和使用方式的介绍,这里贴出来,不做赘述。
跳转链接: ET Actor模型 官方介绍