Redis 数据库结构设计

Posted on 2012-08-21 14:31 xgbzsc 阅读(791) 评论(0) 编辑收藏举报

众所周知，网易游戏的几位技术大拿，叮当云风等前段时间刚刚出去组建自己的团队，开始自己的游戏追求。经常看云风博客的同学可以看到新公司一步步地在发展。而最近技术团队已经开始游戏的正式开发，今天云风就发表了新游戏相关的第2篇技术文章，主要介绍了使用Redis进行游戏数据存储方面的设计。

下面上原文：

接上回，按照我们一期项目的需求，昨天我简单设计了数据库里的数据格式。数据库采用的是 Redis ，我把它看成一个远端的数据结构保存设备。它提供基本的 Key-Value 储存功能，没有层级表。如果需要两层结构，可以在 Value 里保存一组 Hashes 。

这是我第一次实战使用 Redis ，没有什么经验。不过类似的设施几年前自己实现过，区别不大。经过这几年，有了 Redis 这个开源项目，就不需要重造轮子了。但其模式还是比较熟悉的。也就是说，是按我历史经验来使用 Redis 。

一期项目需要比较简单，不打算把数据拆分到不同的数据服务器上。但为日后的拆分需求做好设计准备。以后有需要，可以按 Key 的前缀把数据分到不同的位置。例如，account 信息是最可能独立出去的，因为它和具体游戏无关。

用户系统使用 email 来做用户名，但在数据库中的唯一标识是一个 uid 。用户应该允许修改登陆名（用户很可能更换 email）。用户的身份识别是用 id 来定位的。所以，在数据库中就应该有如下几组 Key ：

account:count id

account:userlist set(id)

account:email:[email] id

这里，account:userlist 对应的 value 是一个 set ，里面存放了所有存在的 user id 。用于遍历所有的 user 。这个暂时可能用不上，而且当用户量相当大的时候可能有问题。不过暂时不用考虑这么多问题，等以后改进。

account:count 是一个计数器，可以用来生成唯一 id 。

account:email:[email] 用来标示每个注册的 account 的登陆名。[email] 指登陆用 email 地址。

这里，email 内可能也存在符号 “:” ，为了回避这个问题，许多对 email 进行编码。我的方案是，将字母数字 @ . _ 之外的字符编码为 %XX 的形式。用 lua 干这件事情非常简单：
local function _encode(str)
    return string.format("%%%02X",string.byte(str))
end

function emailEncode(str)
    return string.gsub(str,"([^%w_@.])",_encode)
end
当然，解码回来也很简单
local function _decode(str)
    return string.char(tonumber(str,16))
end

function emailDecode(str)
    return string.gsub(str,"%%(%w%w)",_decode)
end
之后，就是 account 下每个 id 的数据：

account:[id]:version number

account:[id]:email string

account:[id]:password string // md5(password..salt)

account:[id]:nickname string

account:[id]:lastlogin hashes

ip string

time string

account:[id]:history list(string)

account:[id]:available enum(open/locked/delete)

其中，密码不想保存为明文。因为任何可能的数据泄露都会导致用户的损失，我也不想任何人看到用户的密码。所以采用 md5(password .. salt) 的风格。

md5 运算前，加一个 salt 后缀，是因为单纯的文本 md5 值也是有数据库可查的。

lastlogin 下保存了用户最后一次登陆的信息，使用了一张 hashes 表，因为这些信息在未来会进一步扩充。

history 保存了用户登陆的所有历史记录，用一个 string 链表记录。

用户删除自己的账户时，不想把数据从数据库删除，只想在 available 下做一个标记。

考虑到数据库内数据结构有可能发生变化，所以加了 version 域做版本标识。

我不想让各种服务可以直接读写这份数据，所以，会单独写一个认证服务器做处理。

认证服务器提供三项服务：

用户注册

用户名密码认证 (用于 ssl 连接上的 web 服务)

用户名密码挑战式认证 (用于 client 的认证服务)

下面是基本的场景服务用的数据：

account:[id]:avatars set(id)

avatar:count id

avatar:[id]:version number

avatar:[id]:account id

avatar:[id]:scene string

avatar:[id]:available enum(open/delete)

avatar:[id]:data hashes

name string

figure string

world:scene hashes

[name] id

scene:count id

scene:[id]:name string

scene:[id]:available enum(open/close/delete)

scene:[id]:info hashes

time string

pc number

scene:[id]:pc hashes

[id] enum[online/offline]

scene:[id]:pc:[id] hashes

status string

用户账号下可以有许多游戏角色，列表放在 account:[id]:avatars 下。

每个角色也拥有一个唯一 id 。这个 id 原则上和 account id 是独立体系，但是为了人类好区格，avatar:count 的起点和 account:count 不同。

角色所在场景记录一个字符串的场景名 avatar:[id]:scene ，角色的其它各种数据放在一个 hashes 里。

所有的场景索引方在 world:scene 下。如果日后有多个世界，可以采用 world:[id]:scene 。但目前不必考虑。

scene 下面的所有 pc 的在线状态放在 scene:[id]:pc hashes 中，pc 离线也把它的 id 记录在内，只有 pc 转移场景才移除。

每个 PC 的位置状态信息记录在 scene:[id]:pc:[id] 中，第一个 id 是 scene 的 id ，第二个则是 PC 的 avatar id 。

btw. 这是一份草稿，虽然思考不周，但足够满足项目一期的需求。当然许多欠考虑的地方也并非是考虑不到，而是希望尽量简单，以满足一期需求为目的。这个日后修改的代价并不大。

最后吐槽一下 Redis 的 Windows 版。办公室的 Linux 服务器还没有装好，我暂时在 Windows 下做开发。取了一份 google 搜到的非官方 Redis 的 Windows 版。为了图方便，使用的是 luajit ffi 去调用 hiredis 的 dll 。一开始怎么都搞不定。建立不了 socket 连接，出错码也取不到。

对比了源代码，发现修改版把 C Struct 结构改了，前面增加了几个域，而我以 hiredis 官方标准来定义的接口。

改好后，能够正确取出出错码了。发现万恶的 Windows socks api 需要调用 WSAStartup 才可以用。而 hiredis 的 Windows 修改版居然没有去调用。让我大费周折才改好，前后折腾了一个多小时。

再吐槽一下 hiredis 的 API 设计，居然依赖 C Struct 的布局。良好的 C 库的接口设计不会这么干的吧。比如 lua ，又比如 zmq 。唉，用这种东西有点小不爽。不过比 C++ 库还是好太多了。

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