【联机对战】微信小程序联机游戏开发流程详解

现有一个微信小程序叫中国象棋项目,棋盘类的单机游戏看着有缺少了什么,现在给补上了,加个联机对战的功能,增加了可玩性,对新手来说,实现联机游戏还是有难度的,那要怎么实现的呢,接下来给大家讲一下。

考虑到搭建联机游戏的服务器成本不小,第一个想法是用小程序的蓝牙功能实现游戏联机的,但是其API接口提供的蓝牙硬件支持兼容问题不少,暂时不去折腾了,现在采用UDP通信就很容易实现,可以在WIFI局域网内让两个以上小程序实现通信。

UDP通信

先来了解一下 UDP通信 的工作原理,这是一个面向无连接的传输协议,是UDP通信,与之对应的是 面向可连接的传输协议,是 TCP通信

从上图看出来,UDP通信的方式很简单,可以想象它们能充当其中一个角色,

  • client客户端: 只负责发送报文
  • server服务端:只负责接收报文

小程序实现UDP通信,要创建client客户端和服务端server,各占一个socket端口,
对初学者来说,第一次接触不好理解,端口,可比喻成线路一端的接口。

TCP通信的面向连接是比UDP通信最可靠的,那为什么不优先采用TCP通信呢

小程序的TCP通信实现过程中,需要绑定到wifi,这一点获取wifi信息的处理有遇到问题,对新手来说是比较麻烦的,暂且避之,能正常获取到wifi信息再来考虑

client客户端

直接在一个模块文件中实现,这个在项目中的文件是lan.js,可以理解它为局域网工具模块,

负责发送

要向server服务端发送报文(消息),就写一个方法sendMessage(e)来调用,传入服务端的remoteInfo,实现代码如下

import Util from './util';function sendMessage(e){//需要传入的参数const { message, port, remoteInfo, fail, success, autoClose } = e;let udp = wx.createUDPSocket();udp.onError(err=>{//...这里处理初始化udp的错误});udp.onMessage(res=>{const { remoteInfo, localInfo } = res;if(autoClose) udp.close();//默认自动关闭udp//消息res.message是ArrayBuffer对象,要转换为json object对象才好处理let message = Util.arrayBufferToString({data:res.message});message = Util.parseJSON(message);//返回服务端响应的数据success(message,remoteInfo,localInfo);});//绑定端口udp.bind(port);//发送消息message 到服务端 `address(IP)`和`port(端口)`udp.send({address:remoteInfo.address,port:remoteInfo.port,message:toStringMesssage(message)});return udp;
}

客户端向服务端发出消息,没必要加请求超时的处理,后面有个逻辑是处理连接的,用它代替连接超时处理的判断

连接服务端

客户端连接到服务端方法是connectServer(remoteInfo,e),实现代码如下,加了定时连接请求,如果请求超时了,就会提示用户连接超时(连接断开)

const Timeout = 6000;//超时6sfunction connectServer(remoteInfo,e){const { config, onReceive, onError, onConnect, onDisconnect } = e;let connectInfo;let timer,timer2;//关闭定时器const closeTimer = function(){if(timer) {clearTimeout(timer);timer=undefined;}if(timer2) {clearTimeout(timer2);timer2=undefined;}};const clientUdp = wx.createUDPSocket();clientUdp.onClose(function(){closeTimer();});clientUdp.onError(function(err){closeTimer();//...这里处理udp抛出的错误,回调onErroronError(err);});//默认不传port,就绑定一个随机的port(端口号)clientUdp.bind();let time;let sendSign = function(){//定时发送timer = setTimeout(function(){let message = {intent:'keep_connect',ntime:Date.now(),};if(!connectInfo){message.intent='create_connect';message.data=config;}//定时向服务端发送连接信息clientUdp.send({address:remoteInfo.address,port:remoteInfo.port,message:JSON.stringify(message)});//加个定时器,用于超时判断timer2 = setTimeout(function(){    connectInfo = null;onDisconnect({ errMsg:'the request timeout' });},Timeout);},config.time || 3000);};clientUdp.onMessage(function(res){//防抖处理closeTimer();const { localInfo,remoteInfo } = res;let message = Util.arrayBufferToString({data:res.message});message = Util.parseJSON(message);if(message.intent=='create_connect'){connectInfo = remoteInfo;//回调连接事件onConnect({message:message.data,localInfo,remoteInfo});}else{if(time && message.otime==undefined) message.otime = Date.now() - time;//回调接收事件onReceive({message,localInfo,remoteInfo});time = Date.now(); }sendSign();});//开始发送sendSign();return clientUdp;
}

方法sendSign()就是发送信号的意思,可以这样认为,在网络上冒个泡,可以让对方知道你在线,主动找你沟通,如果超过时间还不吐泡泡,就认为你潜水了(隐身)

请添加图片描述

server服务端

负责接收

接下来,写一个叫服务端server的创建方法createServer(),用于监听客户端发来的连接请求,还要处理其它的请求,稍微复杂一点,实现代码如下

import Util from './util';function createServer(e){const { config, onReceive, onError, onConnect, onDisconnect } = e;let udp = wx.createUDPSocket();udp.onError(function(err){//...这里处理udp抛出错误,回调onErroronError(err);});udp.onClose(function(){closeTimer();});udp.onMessage(function(res){const { localInfo, remoteInfo } = res;let message = Util.arrayBufferToString({data:res.message});message = Util.parseJSON(message);let response;switch(message?.intent){case 'create_connect'://...处理创建连接请求break;case 'keep_connect'://...处理保持连接请求break;default://如果没处理,就交给回调onReceive处理response = onReceive({ localInfo, remoteInfo, message });}//如果还没处理,就不需要响应了(不理睬)if(!response) return;//服务端响应数据发给客户端udp.send({address:remoteInfo.address,port:remoteInfo.port,message:toStringMesssage(response)});});//绑定一个服务器端口let port = udp.bind(config.port);return {getPort(){return port;},close(){udp.close();}};
}

有没有觉得,服务端的处理逻辑很像web的服务器处理请求,处理响应来自客户端(浏览器)的请求

管理客户端连接

再具体一点,处理创建和保持连接请求的方法,将上面的代码改一下,添加后的代码如下

const Timeout = 6000;//超时6s
//...let connectInfo;let timer;//保持连接(定时连接检查)const keepConnectInfo = function(){timer = setTimeout(function(){if(connectInfo){let otime = Date.now()-connectInfo.utime;//未超时if(otime<Timeout){keepConnectInfo();onReceive({ //...回调接收事件,返回连接状态});return;}}connectInfo=null;//若连接超时了,就回调断开连接的方法onDisconnect({ errMsg:'wait update is timeout'});},Timeout);};//关闭定时器const closeTimer = function(){//...};switch(message?.intent){case 'create_connect'://创建连接请求{let data = message.data;connectInfo = {//...记录连接信息};//回调连接事件onConnect({//...传连接数据});response = {intent:message.intent,//...返回连接后获取的初始化数据};//防抖处理closeTimer();keepConnectInfo();break;}case 'keep_connect'://保持连接请求{if(connectInfo) {connectInfo.utime = Date.now();response = {intent:message.intent,//...};}else{response = {intent:'create_connect',//...返回配置数据data:config,};}//记录时间差if(message.ntime) response.utime = response.time - message.ntime;break;}default://如果没处理,就交给回调onReceive处理response = onReceive({ localInfo, remoteInfo, message });}//...

可以看出来,这里连接的逻辑是定时检查客户端连接更新的状态,如果超过时间不更新,就判断为连接超时

局域网广播

两个小程序之间是怎么知道对方的IP和端口呢,这就要借助广播IP地址了,

发送广播IP地址,就可以在局域网发现在线的设备,然后请求连接,广播过程是这样的

来打个比喻:

客户端A(你)发送广播消息(点餐订单),交给路由器(平台)处理,路由器会转发消息,附带了你的IP(家)地址和端口(门号),到其余的客户端(抢单),
如果有客户端(抢到单的外卖服务员)对方想回应你,就会给你发消息:你的外卖到了…(票据上有写了对方的IP(店铺)地址和端口(门牌号))

请添加图片描述

发送广播

客户端怎样发送广播呢,这个方法是sendBroadcast(),很容易实现,代码如下

function sendBroadcast(e){const { port, fail, success, showLoading } = e;let udp = wx.createUDPSocket();let timer;let list = [];//记录接收的列表function complete(callback){//...udp.close();//处理完要关闭callback();}if(fail instanceof Function){udp.onError(function(err){complete(function(){fail(err);});});}udp.onMessage(function(res){//将接收的消息转换成json对象res.message = toDataJSON(res.message);list.push(res);});udp.bind();//发送广播消息,其中port是指定小程序的服务端接收端口udp.send({address:'255.255.255.255',port: port,message: JSON.stringify({ intent: 'scan' })});//加上定时timer = setTimeout(function(){//到时结束complete(function(){if(success instanceof Function) success({ list });})}, e.timeout || 3000);//...
}

广播IP是255.255.255.255,就是发给局域网内的路由器,需要注意的是,不是所有的路由器都是支持广播IP的,要确保支持它,需要登录路由器的控制页面,找看有没有其中的隔离AP项,取消勾选即可

发送的广播消息是{ intent: 'scan' },需要从另一个小程序的服务端负责接收那方法onReceive()中处理这个广播消息,返回响应数据

游戏联机

实现游戏的联机方式分两种,上面开始讲过,用其中的一个角色:服务端或者客户端

主动加入

一种是主动加入游戏,就用客户端发送问候消息方法sendMessage(e)去请求服务端,服务端会处理响应请求

加入前,客户端需要先知道对方的IP地址和端口,从上面讲得发送广播方法sendBroadcast(e)来扫描一下,找到对方后,然后发送加入请求
在对方的服务端返回同意消息时,附带了游戏入口消息,告诉客户端加入游戏的途径

主动等待

另一种,是主动创建好游戏地盘,创建好服务端,用一个接收数据的绑定的端口,去负责监听客户端发来的请求,然后处理响应数据

这里注意不要搞错,当另一个小程序客户端发来加入游戏的请求时,要留点心,别把客户端的端口号当作服务端的端口号(接收数据)

关于项目

好了,UDP通信的方法就讲到这里,这样有了大致的方向,

如需要看项目源码的请在 下载列表点这里 找联机游戏相关的项目,那些联机游戏项目里都有应用,有对应的介绍,请放心下载,多谢支持,愿学有所获!

打开项目源码,如果遇到微信开发工具提示Error: 登录用户不是该小程序的开发者 ,需要替换项目的测试号替换为自己的,点击开发工具右边的详情,里面有AppID,可修改替换,

这里有一个中国象棋-单机游戏开发流程详解文章,需要的同学可以先看看,

这里是在原单机游戏项目的基础上增加了联机功能,联机游戏运行的动图效果如下
请添加图片描述

联机测试

项目还没有自己的测试号,就前往申请一个测试号,申请成功后,登录如下图,其中AppID的就是
在这里插入图片描述

  • 申请测试号 🔗传送门

开发工具上扫码预览出来的小程序是开发版,只能在自己的微信上体验,想测试联机游戏就这样做,选择里面的真机调试项,这样就可以模拟两个用户来体验了,一个在开发工具上模拟器上,另一个就是自己的真机微信上

如果有两个手机微信就这样试试,用两个手机微信分别登录开发工具弄一个开发版小程序来,这样两个手机微信上就能测试游戏联机,

上面操作有点麻烦,就用自己申请好的一个小程序来测试,发布一个体验版小程序就可以让很多人参与测试了。

在这里插入图片描述

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风君子

独自遨游何稽首 揭天掀地慰生平

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