开发宝典：基于分布式对象的网游程序结构设计
提高游戏的可体验性，易安装性，乃至于不需要安装。直接在游戏中体验游戏的优劣，比之宣传广告，能够给玩家更加直观的感受，是最佳的游戏推广方式。这应该是游戏开发的一个趋势。易安装，不安装，类网页游戏应该成为游戏发展的一个方向。
基于分布式对象的网游程序结构设计(1) - 开篇
Web浏览器和游戏毕竟不是一个事物。Html超文本协议(虽有VB，javascript等脚本语言作为补充)也不完全适用于网游。之所以类比，是进一步强调免安装，易于体验性的重要性。当然，Web技术也在不断发展，不仅出现很多Web浏览器上运行的网游，其图形和图像方面的功能也在不断丰富，本文将在第二部分，对Web相关技术的发展进行一个探讨。
基于分布式对象的网游程序结构设计(2) -Web技术的发展和网页游戏
Web技术之所以能够如此快速发展，究其根源，在于基于BS结构的分布式应用，客户端不再需要部署其它软件，降低了发布成本和维护成本。并且使用浏览器，能够浏览各种网页，且与平台无关，不管网页服务器运行在Windows，Unix，还是其它操作系统上面。如果不是这个特性，Web技术和浏览器应用不会发展如此之快，这点谁都不能够否认。也正是由于这点特性，带动了整个Internet的发展，促进了Web相关的各种技术的研究。
基于分布式对象的网游程序结构设计(3) - 分布式组件模型DCOM/COBRA
分布式组件技术是一种CS结构，其出现，是为了简化网络编程，开发者不再需要关心具体如何进行底层通信。目前比较有代表性的有两种：DCOM和COBRA。DCOM使用ORPC机制，COM服务器创建对象类的实例，一个COM对象可以具有多个接口，分别代表不同的观察角度和不同的对象行为。客户端获取对象接口的指针，通过指针调用相关的方法。
基于分布式对象的网游程序结构设计(4)-SRP分布式对象的概念
作为游戏中的一个角色。在服务器端和客户端同时存在，服务器端负责角色对象的逻辑，以及各种属性的更新；客户端负责角色对象的显示，与玩家进行交互。这应该是一种非常典型的分布式对象模式。但是目前的分布式对象技术，能够支持这种模式吗；答案是不支持，没有使用Web Service或者 Cobra/DCom开发的游戏。因此可以说目前的分布式对象的 概念，还存在不完善的地方。
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基于分布式对象的网游程序结构设计(1)
如何吸引玩家安装或者体验我们的游戏；
如何留住玩家，同时吸引更多的玩家。
其中第一个问题是最关键的，如果玩家连安装和体验都不进行，如何谈得上留住玩家，更谈不上吸引更多玩家。目前，网游市场日趋激烈，每年新增的网游都有几十款之多。对于一个玩家来说，每款都下载，都去体验一下；不管游戏是否好玩，是否符合自己的品味，先花几个小时下载安装，不喜欢的话再卸载，其间还可能遇到各种各样的问题，耗费时间和精力，是不会有玩家这样做的。
因此对于一款游戏，一款好游戏。在推广的初期，需要大量的广告和宣传投入。这对于一个小规模的公司或者企业来说，无疑是一个巨大的负担。试想，玩家连装都不安装，如何谈得上留住玩家，拓展玩家。
提高游戏的可体验性，易安装性，乃至于不需要安装。直接在游戏中体验游戏的优劣，比之宣传广告，能够给玩家更加直观的感受，是最佳的游戏推广方式。这应该是游戏开发的一个趋势。易安装，不安装，类网页游戏应该成为游戏发展的一个方向。
类网页游戏是一个概念，不是专指在浏览器中运行的游戏，而是指任何不需要下载和安装的网络游戏。近二十几年来，internet技术发展很快，甚至连中小学生都能够上网，浏览各种信息。这一方面归功于底层网络的建设和发展，也要归功于Web浏览器技术的发展。如果每个网站制作的页面，都需要下载安装之后才能够进行浏览，那么，internet技术不会发展如此之快，也不会这么快进入到信息时代。
当然，Web浏览器和游戏毕竟不是一个事物。Html超文本协议(虽有VB，javascript等脚本语言作为补充)也不完全适用于网游。之所以类比，是进一步强调免安装，易于体验性的重要性。当然，Web技术也在不断发展，不仅出现很多Web浏览器上运行的网游，其图形和图像方面的功能也在不断丰富，本文将在第二部分，对Web相关技术的发展进行一个探讨。
针对免安装，这里提出一种新的基于分布式对象的网游程序架构，通过分布式对象管理功能，构建一个类似于Web浏览器的通用网游平台，实现网游的免安装特性。内容和章节如下安排：
Web相关技术的发展和网页游戏。
分布式组件模型DCOM/COBRA
分布式对象的概念
分布式对象的特点
分布式对象引出的系列技术
基于分布式对象的网游程序结构和优点
这里所提出或者提及的观点，不是空洞的概念。本文分析了Web技术发展中可能遇到的问题，指出了DCOM和COBRA等组件模型存在的缺憾，随之提出一种分布式的对象模型，并基于此模型设计了一种类网页的游戏程序结构。文中提到的大部分概念，目前已经由星河平台在最新发布的版本实现。其最新版本同时包含有一个相对完整的2D网游引擎和相关工具，可用于大型2D网游的开发。有兴趣的朋友可访问网站http://www.srplab.com。
在星河平台上开发应用，据其特点，或许可以不必担心受平台的限制。一方面，在平台上开发的应用脚本，可以完全导出为XML文本文件；另一方面，开发的对象的动态库，基于平台相对简单的规范，依据其接口，完全可以自行进行开发（这与Dcom，Cobra，Web服务等技术不同，相对比较简单，并且诸如DCOM，已经成为操作系统的一部分，纵然知道其原理，自行开发DCOM模块基本是不可能的）当然，这不是必要的，星河工作室将一直维护星河平台，共同建立一个统一的网游开发平台，减少重复开发导致的资源浪费。使游戏公司将更多的精力放在游戏的内容开发上，打造更多的精品游戏。
虽然目前星河平台仅仅实现2D部分，但是，到3D可以平滑过渡，目前定义的2D对象和类，仍然可以使用。下图是一个Irrlicht引擎中的一个例子，使用目前平台2D引擎中的对象，完全可以嵌入到3D的例子中显示帧频[显示的帧频是一个平台中的2D Label对象]：
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基于分布式对象的网游程序结构设计(2)
Web技术之所以能够如此快速发展，究其根源，在于基于BS结构的分布式应用，客户端不再需要部署其它软件，降低了发布成本和维护成本。并且使用浏览器，能够浏览各种网页，且与平台无关，不管网页服务器运行在Windows，Unix，还是其它操作系统上面。如果不是这个特性，Web技术和浏览器应用不会发展如此之快，这点谁都不能够否认。也正是由于这点特性，带动了整个Internet的发展，促进了Web相关的各种技术的研究。
提到Web，我们都会联想到各种名词和概念，Http，Java，ASP，SOAP等等，一方面反映了技术发展蓬勃向上，欣欣向荣的趋势，也在另一个侧面，说明了Web技术发展本身缺乏系统性和完整性。也就是说，在各种Web应用过程中，发现缺少什么，还有什么不方便，那么就补充什么，继而引入新的概念和技术。
最早超文本描述语言HTML是静态的，在客户端表现力不丰富。服务器端存储的网页，只能够下载到客户端进行显示浏览，客户端的操作需要提交到服务器进行处理，即便类似于简单的输入参数的验证，在客户点击确认之后，也由服务器进行校验；如果输入错误，客户端需要等到几秒甚至几十秒的时间，才能够得到反馈。改变这一现状的是1995年，Netscape引入的Javascript，使得在客户端能够执行脚本。解决了这一问题，程序员可以使用脚本语言，创建内容和表现力更加丰富的HTML页面。
AJAX进一步提高了页面的表现力和客户的体验。AjAX不是一个新的技术，1999年，微软的IE5就支持这种特性，只不过当时并没有得到认可。AJAX的核心思想是异步操作，可以通过JAVAScript和VBScript调用。客户端在提交请求之后，不再需要等待响应。当收到服务器响应之后，使用JavaScript和CSS更新页面相应的部分，而不需要更新整个页面。
在服务器端，最早的Web服务器只是简单的接收Http请求，并将存储在服务器上的Html页面，传送给浏览器。CGI技术的出现，使动态页面生成成为可能。允许服务器端的应用程序，根据客户端的请求，动态生成HTML页面。使客户端和服务器端能够进行动态信息交换，可以根据客户端请求，当前服务状态，以及数据库的内容，为客户订制页面。随着CGI技术的发展，聊天室，论坛，电子商务等各种各样的Web应用程序也蓬勃兴起。
早期的CGI是可执行程序，用C/C++等语言开发。为了简化CGI程序的修改，发布和编译。逐渐采用脚本语言编写CGI程序。最早出现的是Perl语言编写的CGI程序，后来出现了多种脚本语言，PHP，ASP，Servelet等。
Web技术的发展，也促进了基于Web的各种分布式应用的技术的提出和发展，最具代表性的是Web Service技术。简单的说，Web Service就是一种应用程序，可以使用标准互联网协议进行远程调用。其核心的内容是简单对象访问协议SOAP，和Web Service描述语言(WSDL)。SOAP定义了消息格式，以及如何通过Http协议传输SOAP。WSDl用于描述Web Service及其函数，参数，以及返回值。WSDL是文本格式，可以通过工具，生成对应的调用的桩函数代码。
基于浏览器Web应用和服务可以用下面的图形象的描述：
HTML描述了Web Server和浏览器之间的数据格式。WSDL描述了Web Service的特性，但是它不描述Web Service和浏览器之间的数据包格式。
从概念上讲，Web Server及其上的各种应用，诸如：各种网站，论坛，博克等，都可以看作是Web Service，它们提供的是一种信息服务。目前对Web Service的概念诠释为一种可以通过Web远程访问的者一组函数库。根据词义来说，服务和函数不是一个概念，正如函数不是应用程序一样。一组函数放在一起，绝不能够说是一个应用程序，应用程序具有整体上的完整性，能够对外提供某些功能。从这一点上说，对于稍微复杂一些的Web服务，都不是简简单单的远程调用。因此说，目前Web Sevice的发展还处于初级阶段，就好像90年代初的静态网页一样，随其发展和需求的不断增加和明确，肯定会不断出现新的概念和技术。
在Web Service中，比较重要的两个名词是SOAP和WSDL。SOAP描述了调用接口的传输格式，WSDL描述了提供的服务的内容，参数，返回数值等。在Web技术的发展过程中，形成了一种既定的概念或者结论，那就是服务器端和客户端是独立的应用，两者之间只在底层传输接口上进行交互。虽然也出现了一些浏览器的插件，将某些功能由服务器端下载到客户端执行，但是并没有打破这种概念。这就要求客户端，特别是客户端的开发者，从接口上去观察和理解Web服务。虽然WSDL可以描述服务的内容参数，但是随着服务变得越来越大，功能越来越多，各式各样，不同类型的服务，势必导致WSDL越来越复杂。
即便简单的Web服务，用WSDL描述起来也不简单；其文本格式，与其说是为了方便进行开发人员参考，还不如说主要为避免了通信上的问题（不同操作系统，不同模式的计算机都能够解析）。作为开发者，直接使用底层的Web Service接口，难度比较大。相当于将通信处理，接口的编解码全部由开发者承担，而且不同的Web服务，这些是不同的，可以想象是多么大的一个工作量；因此，一般是利用一些工具，根据WSDL生成客户端调用的桩，自动生成的代码有时不能够完全满足要求，此时还需要进行一些直接面对底层的开发工作。
客户端使用桩函数进行开发，上图略为做些修正：
Web Service Stub虽然是自动生成的，但是其代表了Web Service定义的功能在浏览器或者客户端的映射。开发者直接了解Stub提供的功能和如何调用即可，不再需要关心如何编码，如何传输，也不用关系如何在Stub和Web Service之间传递消息的。这不仅仅简化了开发工作，而且在概念和Web Service整体架构上，前进了很大的一步。不再通过传输接口调用服务器提供的Web服务，而是在本地，直接调用Web服务的桩，是一个概念和思路的转变。
试想一下，如果我们将Web Service对上的接口标准化，将会是什么结果呢？明显一点，在Web Service Stub与Web Service服务器之间的过程，对使用者来说变成透明的，不再需要关心。Web Service可以采用任何语言实现，可以用Javascript，VBScript，还可以是效率高的C/C++，两者之间的通信是Web服务的内部事务，可以使用SOAP，也可以使用任何自定义的或者任何熟知的协议。这将对Web技术的发展产生深远的意义。
在这种思想下，上图修正如下：
Web Service Stub对上的标准接口，需要体现Web Service提供的各种服务，需要能够描述任何Web服务。最适合的方法是采用对象的概念，描述一个Web服务。一个Web服务，由多个对象组成，每个对象有属性和方法。客户端可以通过对象的方法，完成对服务的调用。比如，Web Service中包含有一个当前天气的对象，有温度，风速等属性，在客户端，直接读取对象的属性，即可完成对Web Service的调用。
基于这种概念提出的模型，就是本文重点研究的分布式对象模型，如下图：
其中，蓝色的部分构成了分布式对象平台。
基于BS的各种Web应用，其优点是不需要部署和安装。但是，HTML,HTTP最初都是针对文本信息的，虽然扩充了很多内容，诸如：动态网页，客户端插件等，力求丰富客户端的功能。但是其本身存在一些固有的缺憾，这对某些方面的应用，如网页游戏的应用，将是一个很大的限制。
1． 数据和资源文件反复下载
在BS应用中，通过URL定位资源或者数据文件，在打开网页时，虽然图像等文件已经下载到本地了，但是在刷新时，还需要下载。虽然浏览器都提供了本地的Cache，针对相同的URL可以减少一些重复下载。但是，基于URL的缓存并不能够说明数据的内容是否发生变化了，是否应该下载，这在有些应用的时候会产生一些问题，以致于对于同一资源，需要使用不同的URL才能够在客户端正确刷新。数据本身的变化（例如图片发生变化），需要通过更新URL才能够正确下载，这本身就不是一种合理的处理方式。
2． 不方便维护客户端状态维护
服务器端不维护客户的状态，客户端重新打开网页，与第一次打开网页，对于服务器来说，没有什么不同。虽然使用Cookie能够在一定程度上解决这个问题，但是不是一种很好的方式，Cookie每次在客户端和服务器端的传输，都增加了通信的开销，再者Cookie在数量和大小上是有限制的。
3． 服务器端不能够主动发起数据的传输。
由于服务器端与客户端是无连接的，在某些应用场合，如果服务器端需要主动给客户端发消息，比如实现聊天室的功能，一个用户的发言，需要广播给其他客户端，实现就存在一些困难，需要用其它途径解决。这点恰巧是网友中必须实现的重要功能。
4． 编码简单，通信传输的开销大
在服务器和客户端传输使用文本方式编码，对于需要大量信息交互和频繁交互的应用场景下，通信传输占据的开销很大。
基于BS结构的网页游戏，不可避免的存在这些问题。近些年来，网页游戏作为网络游戏的一个特殊的分支，发展也很快。其优点来自于BS架构，不需要安装，并且可以穿越防火墙（一般防火墙对于80或者8080端口都是开放的），因此针对与上班一族，有着先天的优势。在网站http://www.webgame.com.cn上，有当前很多流行的网页游戏介绍。
目前网页游戏的特点都是偏向于休闲，交互性不是很强，画面表现力也不丰富。网页游戏只能够在游戏内容上，力求新颖，吸引玩家。其进一步，特别是在表现力和交互性上的发展，将受到BS结构上述问题的限制。
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虽然在游戏开发中，很少使用DCOM/COBRA分布式组件技术。但是作为一种分布式技术，这里也分析一下存在的问题。
分布式组件技术是一种CS结构，其出现，是为了简化网络编程，开发者不再需要关心具体如何进行底层通信。目前比较有代表性的有两种：DCOM和COBRA。DCOM使用ORPC机制，COM服务器创建对象类的实例，一个COM对象可以具有多个接口，分别代表不同的观察角度和不同的对象行为。客户端获取对象接口的指针，通过指针调用相关的方法。
COBRA是由OMG（Object Manage Group）提出的，其核心是ORB（Object Request Broker）。作为一个透明的总线式模型，可以与本地或者远程的对象进行交互。COBRA对象对外呈现一组接口，客户端获取对象的引用，通过引用进行方法的调用。ORB负责查找对象的实现，发送请求并处理返回结果。
两种组件模型都采用CS模式的通信。为了调用一个服务，客户端需要调用远程对象实现的方法。服务器端提供的服务，封装成为一个对象，对象的接口使用IDL（Interface Definition Language）描述。客户端通过调用IDL中定义的方法与服务器端进行交互，不用关心实际对象的实现。支持面向对象的一些特性，例如：数据封装，多态，继承。COBRA支持多重继承，DCOM不支持，但是一个对象可以有多个接口。
为了调用一个远程的方法，客户端调用本地的桩函数，桩函数将参数封装成为请求，将请求发送给服务器端。服务器端将请求传递给Server Stub，对参数进行解包，并调用实际的函数。在DCOM中，客户端的桩称为proxy，服务器端的桩称为stub；在COBRA中，客户端的桩称为stub，服务器端的桩称为skeleton。
假设有一种Grid对象服务，Grid对象维护一个二维的整数，支持两组方法：第一组是get和set，可以设置某个格子上的数值；第二组是reset，复位某个格子上的数值。则对于COBRA，需要定义三个接口，接口Grid1支持get和set；接口Grid2支持reset；接口Grid继承Grid1,Grid2。使用DCOM，则定义两种IGrid1和IGrid2。
采用DCOM调用，则客户端端的处理步骤如下：
1． 客户端调用COM库函数CoCreateInstance，使用CLSID_Grid和IID_IGrid1作为参数。
2． COM库请求服务器创建对象
3． 服务器端COM获取指向CLSID_Grid的类工厂指针，调用其CreateInstance函数。
4． 类工厂创建一个对象，然后服务器端调用QueryIntreface获取指向IID_IGrid1接口的指针。
5． COM库将指向pIGrid1接口的指针返回给客户。
6． 客户端调用pIGrid1接口的get方法。
采用COBRA调用，则客户端端的处理步骤如下：
1． 客户端调用桩函数grid::_bind()。
2． ORB向Server发起请求
3． 服务器端创建实例，调用CORBA::BOA::impl_is_ready()，通知ORB对象已经准备好。
4． ORB向客户端返回对象的引用
5． 客户端调用对象的方法。
在上面的处理步骤中每个步骤，COM库或者ORB都需要进行很多操作，因此调用的效率不高，只能够进行粗粒度的调用。例如一个服务上有几十个对象，如果通过上述方法获取对象的内容并进行显示，处理和流程将会多么复杂。
对象引用在客户端应用中创建，并且是动态创建的，因此当服务器端组件是细粒度，对象很多时，这种代价是非常高的。
相比Web Service，WSDL描述的服务方法参数和返回值，类似于组件对外的接口，但是在进行Web Service进行调用时，不需要创建对象，也没有对象的概念。而是直接使用URL，定位到了需要调用的服务器端的对象。因此，Web Service与组件模型相比，调用需要的交互要少一些。
在DCOM和COBRA中，由于对象的创建导致交互很多，不适合于细粒度的模型。但是如果将服务器端组件的对象预先创建好，并引入对象管理功能，在客户端访问服务器端时，一次性的在客户端创建相应的对象，则可以解决这个问题，如下图：
DCOM和COBRA在开发和部署上都相对复杂，影响了其发展和应用。
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SRP分布式对象的概念
作为游戏中的一个角色。在服务器端和客户端同时存在，服务器端负责角色对象的逻辑，以及各种属性的更新；客户端负责角色对象的显示，与玩家进行交互。这应该是一种非常典型的分布式对象模式。但是目前的分布式对象技术，能够支持这种模式吗；答案是不支持，没有使用Web Service或者Cobra/DCom开发的游戏。因此可以说目前的分布式对象的 概念，还存在不完善的地方。本节针对此问题进行讨论，并提出SRP分布式对象的概念。
目前对于分布式对象的概念，一般指RMI、COBRA、DCOM等分布式组件技术。但是我们认为对象应该是具有属性的，不应该只有方法；在面向对象编程语言中的对象概念更加贴切。而目前的组件技术，都是只提供了一个抽象的接口，即便是Web Service，也只供了远程调用的方法（可以看作是一个抽象的接口），并没有提及属性，而且也不支持定义属性。在分布式应用中，对象的属性重要吗？目前的组件技术和Web Service技术，都没有定义属性，不是发展的很好，也能够方便的应用于各种场合下吗？
回答这个问题，这里简单的给出一个例子：对象在某些状态下（例如：忙），某些接口不能够调用（例如：查询），调用会返回错误。按照目前组件技术的描述方法，如下：
Interface objectclass{
char *Query( in int arg, out int result);
};
对于该组件的使用者，如何调用呢，反复调用Query函数，直到正确的结果吗？这个例子非常简单，但是使用目前的分布式组件技术，很难实现。对象的属性分布到客户端（调用者），有利于客户端根据对象的状态，更加灵活地进行服务调用，为客户提供更好的服务。仅仅是对象的属性分布到客户端就够了吗？
回想前面对于Web技术的发展过程中，javascript为什么引入，并得到迅速发展。在客户端和服务器端进行交互时，如果客户端能够进行一些预先的处理，也能够提供更好的服务。比如简单类似输入参数的校验问题，如果在客户端能够进行，则不再需要再发送到服务器，并等待几秒甚至几十秒之后，再得到错误的反馈。这需要把部分对象的脚本（甚至代码）也需要部署到客户端，
Web Service和组件模型提出了一种新的编程模型，这也是出现和发展起来的原因。但是快速发展不能够说明这些技术本身不存在问题，对于相对复杂的Web服务，细粒度的组建服务，这些技术还不是很成熟，或者说，不能够进行处理。本文提出的SRP分布式对象模型，解决了这些问题。
这里提出的分布式对象的概念如下：
对象具有属性，方法和执行脚本（代码）。对象在服务器端和客户端同时存在，并且客户端对象有与服务器端相同的属性。客户端对象和服务器端对象通过唯一标识（一般使用UUID）建立一一对应关系。
对象的属性，脚本（代码）如何分布到客户端，这就需要分布式对象管理系统。
针对上述的例子，如下：
Interface objectclass{
Int BusyFlag；
char *Query( in int arg, out int result);
};
这样客户端首先判断BusyFlag是否设置，如果设置，则不进行调用，如果没有设置，则可以调用。
采用对象的概念，分布式对象管理系统可以为上层的应用，提供一个统一的接口，即分布式对象管理接口。通过该接口，可以获取对象，对象的属性，调用对象的方法，并接收对象的异步事件。
对于前面Web技术和组件技术存在的问题，采用分布式对象的技术，则可以如下处理：
1． 数据和资源文件反复下载
每种数据或者资源，都可以定义为一个对象，对象定义属性，说明数据或者资源的版本；如果数据发生变化，则对象对应的版本属性发生变化，客户端判断属性发生变化之后，再重新下载。如果相同，则不需要下载，直接使用本地缓存的数据即可。
2． 不方便维护客户端状态维护
分布式对象管理，支持常连接模式，以方便支持需要维护状态的应用。
3． 服务器端不能够主动发起数据的传输。
分布式对象管理，支持常连接模式，服务器可以通过该连接，修改对象的属性，与客户端进行通信。
4． 编码简单，通信传输的开销大
分布式对象管理，支持使用自定义通信，在某些追求效率的应用场合，
5． 细粒度模型
通过分布式对象管理，对象分布到客户端，客户端直接使用对象的属性或者调用对象的方法。不再需要针对每个对象，执行远程创建的过程，因此能够支持成千上午个对象。
这种分布式对象模型，能够用于游戏中吗，答案是可以。对象属性同时在服务器和客户端存在，服务器端更新对象属性之后，由分布式对象管理将属性同步到客户端，客户端刷新显示。客户端可以调用服务器端的对象的方法，服务器进行逻辑控制，修改对象的属性。
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