介紹

這是系列的第一章，主要介紹快節奏游戲所用到的技術和算法。如果你熟悉多人游戲背后的概念，你完全可以跳過接下來介紹性質的內容。

開發任何一種游戲都是一項挑戰，特別是多人游戲，有全新的一套問題需要解決。網絡游戲的核心技術問題是作弊和通信。

作弊問題

作為游戲開發者，一般是不需要擔心玩家在單機中作弊的，他的行為只能影響到自己。作弊者可能沒法按照你設計的去體驗，但這是他們的游戲，他們怎么做都行。

多人游戲就不同了。在任何競技游戲中，作弊玩家不僅僅讓自己體驗更好而已，還讓其他人體驗更差。這回導致沒人愿意繼續玩，作為開發者，你肯定不想遇到這種情況。

防止作弊的方法有很多，但是最重要的方法（也很可能是唯一的方法）最簡單：別信任玩家。永遠假定最壞情況：玩家會作弊。

權威服務器和傀儡客戶端

這就有了一種看起來最簡單的方法，讓所有事情都在服務器發生并且受控。客戶端只是受限的旁觀者。換句話說，你的游戲客戶端只是發送輸入（按鍵、命令）到服務器，服務器運行游戲，然后將結果傳回客戶端。之所以叫權威服務器，是因為所有事情的發生都在服務器。

當然，你的服務器也會有漏洞，但這不在這系列文章的討論范圍。用權威服務器能夠阻止大范圍的破解行為。比如說，你不信任客戶端的血量，但被破解的客戶端可以本地修改血量到10000%，但服務器知道它實際只有10%。接下來玩家再被攻擊就會死亡，不管客戶端怎么破解。

你同樣不信任玩家的坐標。如果這么做了，一個破解了的客戶端會告訴服務器“我在（10，10）”接著下一秒會告訴服務器“我在（20，20）”，這就會讓玩家穿墻或者跑得比其他人要快。相反，服務器知道玩家在（10，10），客戶端會告訴服務器“我想往右邊一點點”，服務器就會更新坐標到（11，10），然后告訴客戶端“你在（11，10）”。
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總的來講，游戲狀態只由服務器來管理。客戶端會發送他們的行為到服務器。服務器定期更新狀態，然后將狀態發回去，客戶端只要顯示可以了。

處理網絡

傀儡客戶端對于回合制游戲來講能良好工作，比如策略游戲或者撲克牌。它在局域網下也會有不錯的表現，通信幾乎是立刻到達。但這對于因特網上互聯的快節奏游戲來講是不可行。

這里算一下網速。假設你在舊金山，連接到紐約的QQ靚號交易服務器。這大概有4000km，也就是2500里（差不多等于里斯本到莫斯科）。沒有東西能比光速快，就算是在互聯網上的字節（微觀上是光脈沖，在電纜中的電流，也就是電磁波）。光傳播速度大約是300,000 km/s，所以穿越4000km需要13毫秒。

這可能聽起來很快，但這是基于非常樂觀的假設–這里假設了數據以光速在直線上傳輸，這幾乎是不可能的事情。在現實生活中，數據需要經過一個個路由器跳躍，大多數都沒有到達光速；路由器本身還存在一定的延遲，需要對數據包進行拷貝、檢查、發送。

為了便于討論，假設數據包從客戶端到服務器需要50毫秒，這已經是很好的情況–如果你在紐約連接到東京會怎樣？如果網絡阻塞會怎樣？100、200甚至500毫秒的延遲也不是沒有的。

回到我們的例子，你的客戶端發送輸入信息到服務器“我按下右鍵”。服務器在50毫秒后收到。假設服務器處理請求并且馬上回包。你的客戶端會在50毫秒后收到“你在（1，0）”。

在你看來，所發生的事情無非就是按下右鍵有十分之一秒沒有響應而已，接著角色才開始往右走。這個在你輸入與結果之間的延遲聽起來不是特別嚴重，但這會影響手感。如果延遲到了半秒鐘，這就不僅僅是影響手感，而是這游戲沒法玩了。

總結

網絡多人游戲非常有趣，但是帶來了全新的挑戰。權威服務器架構能解決大部分作弊問題。簡單的實現方式能讓游戲沒有響應性。

在接下來的文章里，我們將會基于權威服務器去構建系統，同時會去最小化延遲給玩家帶來的不良體驗，讓玩家感受到單機游戲般順暢。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的快节奏多人游戏同步：技术与算法的实现的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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