新一代游戏服务端框架，该是什么样的？

说起游戏服务端引擎，大家会想起Skynet、KbEngine、Photon、Pomelo等等。在探索服务端技术时候，我们不仅仅要了解当代服务端引擎，更要有些前沿眼光，去预测未来的游戏服务端是什么样的。因为只有把握了技术的发展趋势，才能在下一波潮流中立足，甚至成为引领者。

在此，华章计算机特别邀请《百万在线：大型游戏服务端开发》的作者罗培羽分享他对游戏服务端框架发展趋势的看法。

分享嘉宾罗培羽是广州四三九九公司的技术主管，拥有丰富的游戏开发经验。著作《Unity3D网络游戏实战》被多家高校选用作为教材，新作《百万在线》在上市两周后即登顶京东游戏类新书版TOP1，对等多个前沿领域都保持着持续的跟进。

第1代：操作系统功能库

要探索游戏服务端框架的未来，就要先探究游戏服务端框架的演进过程。在此，我从“功能抽象”的角度，将当前的游戏服务端分成层3个世代。

第1代服务端框架是对操作系统功能的封装，如果把网络库也当做框架的话，那么像muduo、libevent、pomelo可以称作第1世代的框架。他们的特点是基于某种语言，对操作系统所提供的功能做出封装，使它更容易使用。下页PPT展示的是linux下网络多路复用的一个接口epoll_ctl，它实则包含了6个设置项，使用起来很麻烦。第1代框架会对它做封装，使得易用一些。有些框架还会针对不同的平台，提供统一的接口，例如在linux下使用epoll、在windows使用IOCP，使得服务端可以运行在多种平台上。

第1代服务端仅仅是对操作系统功能的封装，它的抽象层次相对低，但对应的它更为通用。这类框架往往会提供网络模块、数据库模块、日志模块，封装一些常用功能，规定一套协议格式。如下图所示，框架（绿色部分）提供了一些基本功能，任何游戏相关功能都需要用户自己去实现。

第2代：计算资源抽象模型

Skynet是典型的第2代服务端框架，它的特点是将硬件资源做出一层抽象，使得更符合游戏内容的表达。线程算是操作系统对CPU资源的分割的最小单位，线程切换、新建线程的任有一定的性能开销，所以一台普通物理机一般只能同时支持数百个线程。Skynet模拟了Actor模型，它可以支持数千个Actor并发运行，某种程度上看是对计算资源的抽象。

通过资源抽象，Actor模型能够更好的表达游戏元素。例如要开发一款斗地主游戏，如果用一条操作系统线程来处理一张桌子的逻辑，那一台物理机只能支撑数百台桌子，也就是一两千个玩家同时在线。而如果每条线程处理多台桌子的逻辑，那每条线程将抽象成“桌子集合”，“桌子集合”是个妥协的概念，出于计算机性能考虑而强行划分的游戏元素。而如果使用Actor模型，可用一个Actor表示一台桌子，更接近原始的游戏元素。

第3代：游戏元素抽象模型

角色扮演、开房间战斗（部分射击游戏、竞技游戏……）等类型的游戏都具有“角色在场景中”的特点，服务端底层可以进一步抽象，把所有事物归结为实体和空间两大类。

下图PPT展示的是类BigWorld的架构，服务端划分成了Base、Ceil等不同类型的进程，Ceil是一种管理场景的进程，图中Ceil1包含森林、村落两个场景（空间），Ceil2包含沼泽场景；角色（实体）A和B在森林中。由于服务端多做了一层抽象，服务端框架便能够提供“角色行走”“切换场景”“感兴趣区域”“无缝大地图”的功能，方便开发者使用。

在同一个抽象层级上，不同框架选择不同的语言，不同的技术方案，有些性能较好、有些更容易使用，但它们能够提供的功能还算较为相似。下一代游戏服务端框架，一定会采用更进一层的抽象模型，在此，我认为会有两个方向，其一是对集群计算资源的抽象，其二是对不同类型游戏做进一步的抽象。

第4代1：集群操作系统上的框架

如今一般意义上的操作系统会将CPU、内存等概念做抽象，让用户不必关心程序代码是运行在哪个CPU核心上，也不必关心变量存储在内存中的哪个位置。而当前游戏的分布式系统，大多只是单机系统的叠加。

随着集群系统的演进，未来会出现针对集群的操作系统（当前K8S有此潜力），会抽象集群中的各种资源，让用户不必关心程序代码是跑在哪一台机器上，开发者能够灵活掌控整个集群。与之对应，会出现针对分布式集群的语言和编程模式。在集群基础上去构建的框架会与单机框架不同。

集群系统的一个难点是无法抹平机器间的差异。例如Skynet作者曾在博客中写到“任何抹平节点间差异的尝试都要谨慎”，因为集群间更容易出现网络中断、部分机器故障，不能把集群的通信类同于单机内的通信，此外，集群间的事务也受到了CAP理论的限制，往往需要根据需求在性能和可靠性之间权衡，没有放之四海而皆准的方案。

然而，无法抹平节点差异，这是当前的现实的问题，但它未必会是未来的问题。在单机中，L1储存和L2存储存的性能和可靠性也存在很大差异，初期开发者需要考虑这些差异才能编写性能优良的程序，而现在，开发者并不需要关心多级缓存的存在，操作系统和编译器会自动处理好各种寄存器调用，效率很也高。以此类推，未来我们也许可以找到一种合适的抽象模型，让集群程序与单机程序无差异运行。

所以，下一代服务端框架的一个着眼点，在于集群操作系统上。

第4代2：不同类型游戏的框架

游戏类型繁多，统一的抽象很难，诸如BigWorld也只是将游戏元素划分为实体和空间两种主要元素。如果要进一步抽象，就需要对游戏类型做细分。例如出现专门针对SLG的框架，提供SLG所需的大地图、军队；又或者专门针对MMORPG的抽象，提供角色、怪物等元素。

抽象层次越高，就越容易使用，但通用性就越弱。

作为公司内的中台部门，要对技术发展有前瞻性，这样才能够在下一波浪潮中去推动技术落地。

分享到这里，谢谢大家。

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