通信协议

在传统的互联网应用中，通信协议通常被设计成文本方式，这是一个广泛而基础的网络信息交互，互联网本身是不局限于操作系统，编程语言，PC，终端，手机等具体平台和技术。所以协议的设计应足够通用。而在网络游戏中，为了简单和方便，通信协议通常是专用的，我们通常会具体到特定语言和平台来设计协议。

回顾以前我参与的项目，在通讯协议的设计上也是一步一步的改进的，在最早期的协议设计，我们采用简单的二进制结构描述，比如，一个聊天消息可能是这样的：2字节的包长度+1字节的协议类型+2字节的协议ID+聊天者ID+聊天内容。后来感觉这种方式容易出错和不易维护，我们提取出了包头和包体，都以c struct来描述，包头信息通常包括长度，类型和ID，包体是一个特定的struct，这样，当某个特定的消息发生变化，能在一定程度上依赖编译器检查出错误，并且对某个字段的长度信息不太敏感，在修改了长度信息后，只需要重新编译一次即可。再到后来，我发现程序员经常忘记初始化消息，或者忘记给消息的某个字段赋值，我又在消息结构中定义了构造函数，并且不提供缺省构造函数，这样进一步的依赖编译器提醒程序员初始化问题。再后来，我们发现带有很多变长数据的消息难以用struct描述，又引入了序列化机制。这大概就是我们现在使用的通信协议的现状。

    时光荏苒，由于启动了新项目，前几天我又在思考这个问题，在我们以前的协议设计中，一个消息是由消息头和消息体构成的，消息头大致是这样：

struct msg_header{ unsigned char msg_type; unsigned int msg_id; unsigned char msg_direct; // 消息流向};

所有的消息都从这个消息头派生，并通过宏自动生成一些代码来构建消息。这样，对于一个聊天消息，我们会有msg_chat_say_cg（客户端到服务器），msg_chat_say_gc（服务器到客户端）这种消息，2个消息的唯一区别是消息头的流向(msg_direct)不一样,这样，我们不得不写2个重复的消息体。圣人教导我们：Don’t Repeat Yourself,于是，把这个消息体拿出来放到一个公共的地方复用。但不管怎样，这种方式必然会导致消息头和消息体的强耦合。为了分离这种耦合，我们决定把消息的构造交给外部程序去做，即消息的定义者尽量只给出msg_type 和msg_id这种元数据以及消息体。大致实现如下：
template<typename T,typename Type,typename ID,typename Direct>struct msg_wrapper ： public msg_header{ msg_wrapper():msg_header(Type,ID,Direct) {} T s;};
这样，聊天消息大致是这样实现:
msg_wrapper<msg_chat_say,TYPE_CHAT,MSG_SAY,CG> msg;msg.s = ...send(msg);
这种做法带来的另一个问题是消息的发送者更可能出错，比如用一个聊天消息类型发送了一个行走消息，而消息的定义只需要一次，发送通常会有很多次，针对这个问题的解决方法是仍然由消息制定者来制作消息：
typedef msg_wrapper<msg_chat_say,TYPE_CHAT,MSG_SAY,CG> msg_chat_say_cg;
对于消息发送者来说应该这样处理：
msg_chat_say_cg msg;msg.s = ...send(msg);
对于消息发送者来说，可能和前一种做法并没有太大的区别，但我想对于消息的制定者来说更加容易维护。

最后说一下，近年由于webgame的异军突起，很多项目都很可能有和webgame对接的需求，从而实现webgame和mmorpg互通——同一组服务器，多个表现层，由于以前网络游戏协议的私密性（通常会有加密和压缩等部分），在做协议互通的时候可能需要更加精细的协议设计。我的方案是，协议仍采用二进制流通信，真正的实现互通的方式在于序列化，只需要保持一致的序列化方法，那么异步平台自然也就能通信了。至于加密问题，在我们的设计中属于网络层的范畴，最简单的方案就只需要保持相同的加密算法即可。

最最后再说一点，协议设计仅在于网络层次之上，在复杂的游戏逻辑编写过程中，协议只是提供一种机制，游戏逻辑需要在这种机制上提供一种更高层次上的通信方式，一个合理的设计，游戏逻辑程序员应该不需要关注具体协议的实现细节，也不需要掌握更多通讯方面的知识，他只关注接口即可。基于这个想法，我们在游戏逻辑层次上更需要的是一种类似RPC的通信方式，这里就不展开谈了，我想以后会专门写一点这方面的东西。