探索使用 Golang 和 Webassembly 构建一个多人游戏服务器

什么是 WebAssembly?由 Google、Microsoft、Mozilla、Apple 等发起的 WebAssembly 是一种新的字节码格式,主流浏览器都已经支持 WebAssembly。 和 JS 需要解释执行不同,WebAssembly 字节码和底层机器码很相似可快速装载运行,因此性能相对于 JS 解释执行大大提升。WebAssembly 并不是一门编程语言,而是一份字节码标准,需要用高级编程语言编译出字节码放到 WebAssembly 虚拟机中才能运行。
Panzr.io 简介
- 基于开源技术的游戏
- 使用
Web作为发行平台 - 轻巧快速
- 探索基本的多人游戏技术
- 扩展
Go技术知识
Panzr.io 架构

Panzr.io 部署架构

Triebwerk 简介
项目源码:
项目 Status:
Triebwerk是一个开源的多人游戏服务器- 使用
Go语言编写 - 目前仅是基础原型
游戏是如何运行的?

服务器权威架构
- 仅通过服务器进行通讯
- 客户端将所有输入发送到服务器
- 服务器有权进行模拟
- 防止作弊并引入延迟

客户端预测和服务器协调
- 最早由
QuakeWorld推广 - 本地模拟运动
- 不断与服务器状态同步
- 根据服务器状态更正本地状态

客户端插值
- 网络更新(
Updates) < 每秒帧数(Frames) - 过去状态之间的插值
- 保守算法
- 没有推断

定义边界
限制:
- 所有游戏逻辑仅在
2D空间中 - 均匀表面
- 仅通过键盘进行输入控制
- 限制地图尺寸
- 缓慢移动的车辆
- 没有物理引擎

服务器实现

玩家移动

碰撞检测

二进制数据传输
- 最小化资源使用
- 防止数据包分段
- 最小化丢包的影响

WebAssembly 模块
游戏逻辑(Game logic):Server -> Client
- 文件大小 > 2MB
- 服务器和客户端根据相同的逻辑计算状态
- 通过二进制类型进行数据传输
编译:
GOOS=js GOARCH=wasm go build -o tanks.wasm cmd/wasm/tanks.go
Client:
<script src="/game/wass_exec.js"></script>
<script>
const go = new Go();
WebAssembly.instantiateStreaming(featch("/game/tanks.wass"), go.importObject).then(result => {
go.run(result.instance);
});
</script>
Server:
js.Global().Set("updateNetworkPlayer", js.FuncOf(updateNetworkPlayer))
在 Go 中编码 state
posX := float32(30.457777)
posY := float32(10.336666)
buf := make([]byte, 8)
binary.LittleEndian.PutUint32(buf[0:], math.Float32bits(posX))
binary.LittleEndian.PutUint32(buf[4:], math.Float32bits(posY))
var uint8Array = js.Global().Get("Uint8Array")
dst := uint8Array.New(len(buf))
js.CopyBytesToJS(dst, buf)
在 Javascript 中解码 state
let dv = new DataView(state.buffer)
let posX = dv.getFloat32(0, true)
let posY = dv.getFloat32(4, true)
在线试玩
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