Unity3D网络游戏实战

详解Socket编程，指导搭建稳健的网络框架；解析网游中常见的卡顿、频繁掉线等问题；探求适宜的实时同步算法。

包含完整的多人对战游戏案例，揭秘登录注册、游戏大厅、战斗系统等模块的实现细节。

本书针对第1版进行改版，将“单机游戏”融入到网络部分的实例中，在讲解网络通信原理的同时，给出各个知识点的案例，并开发客户端的网络模块和服务端程序框架。

然后将一部分的坦克游戏改造成联网对战的多人游戏。

本书基于Unity3D新版本编写，书中例子为商业游戏简化版本，读者可以从中了解商业游戏的设计思路和实现方法。

读者看完本书，初步拥有开发一款完整网络游戏的能力。

　　想要制作当今热门的网络游戏，特别是开发手机网络游戏，或者想要到游戏公司求职，都需要深入了解网络游戏的开发技术。
　　《Unity3D网络游戏实战（第2版）》分为三大部分，揭示网络游戏开发的细节。
　　第-部分“扎基础”（第1-5章）
　　介绍TCP网络游戏开发的必备知识。包括TCP异步连接、多路复用技术；处理粘包分包的方法；设置正确的网络参数、完整的发送数据、安全的关闭连接等方法。第3章介绍了一款简单网络游戏开发的全过程。
　　第二部分“搭框架”（第6章和第7章）
　　介绍了商业级客户端网络框架的实现方法。这套框架具有较高的通用性，解决了网络游戏开发中常遇到的问题，且达到极点的性能要求，可以运用在多种游戏上。书中还实现了一套C#服务端框架，使用select多路复用，做到底层与逻辑分离，具有消息分发、事件处理等模块。
　　第三部分“做游戏”（第8-12章）
　　通过一个完整的实例，讲解网络游戏的设计思路。包括游戏实体的类设计、怎样组织代码、怎样实现游戏大厅（房间系统）、怎样实现实体的同步。这一部分会使用第二部分搭好的框架，逐步做出完整的游戏。

　　罗培羽，正在创作好玩游戏的程序员，目前任职于广州四三九九公司。
　　在四三九九公司，参与《卡布西游》《卡布仙踪》《卡布魔镜》《坦克射击》《海陆大战》等多个项目研发工作；作为独立游戏开发者，主导《仙剑5前传之心愿》《蚀梦》等项目研发，拥有丰富的实战经验。
　　自2009年发布第一部视频教程《教你用VB制作RPG游戏》以来，先后发布了《教你制作3DRPG游戏》《手把手教你用C#制作RPG游戏》等教程，并出版了《Unity3D网络游戏实战（第1版）》一书；作为游戏蛮牛专栏作家，撰写数十篇技术文章。
　　目前关注手机游戏、AI技术等领域；并以第三方视角记录普通开发者的心路历程。

　　★本书详细介绍了TCP/IP网络协议底层，网络数据的发送与接收原理。书中包含大量的示例教程，结合Unity3D引擎通过实战的项目从无到有一点点向读者介绍网络游戏是如何跑起来的，如果你对网络感兴趣，这是一本不容错过的好书。
　　——Unity全国UUG意见领袖UVP价值专家宣雨松MOMO
　　
　　★在网络游戏爆发的今天，学习网络编程变得越来越重要。本书充分考虑初学者的学习路线，配以大量实例和图片进行讲解，语言通俗易懂，是初学者学习网络编程难得的中文资料。
　　——《Unity Shader入门精要》作者冯乐乐

前言
第1章　网络游戏的开端：Echo 1
1.1　藏在幕后的服务端 1
1.2　网络连接的端点：Socket 3
1.2.1　Socket 3
1.2.2　IP地址 3
1.2.3　端口 4
1.2.4　Socket通信的流程 6
1.2.5　TCP和UDP协议 7
1.3　开始网络编程：Echo 8
1.3.1　什么是Echo程序 8
1.3.2　编写客户端程序 8
1.3.3　客户端代码知识点 10
1.3.4　完成客户端 11
1.3.5　创建服务端程序 12
1.3.6　编写服务端程序 14
1.3.7　服务端知识点 15
1.3.8　测试Echo程序 15
1.4　更多API 16
1.5　公网和局域网 17
第2章　分身有术：异步和多路复用 19
2.1　什么样的代码是异步代码 19
2.2　异步客户端 20
2.2.1　异步Connect 21
2.2.2　Show Me The Code 22
2.2.3　异步Receive 23
2.2.4　异步Send 26
2.3　异步服务端 29
2.3.1　管理客户端 29
2.3.2　异步Accept 30
2.3.3　程序结构 31
2.3.4　代码展示 31
2.4　实践：做个聊天室 35
2.4.1　服务端 35
2.4.2　客户端 35
2.4.3　测试 36
2.5　状态检测Poll 36
2.5.1　什么是Poll 36
2.5.2　Poll客户端 37
2.5.3　Poll服务端 38
2.6　多路复用Select 41
2.6.1　什么是多路复用 41
2.6.2　Select服务端 42
2.6.3　Select客户端 44
第3章　实践出真知：大乱斗游戏 45
3.1　什么是大乱斗游戏 45
3.2　搭建场景 46
3.3　角色类Human 49
3.3.1　类结构设计 49
3.3.2　BaseHuman 49
3.3.3　角色预设 51
3.3.4　CtrlHuman 54
3.3.5　SyncHuman 57
3.4　如何使用网络模块 57
3.4.1　委托 57
3.4.2　通信协议 59
3.4.3　消息队列 60
3.4.4　NetManager类 60
3.4.5　测试网络模块 64
3.5　进入游戏：Enter协议 66
3.5.1　创建角色 67
3.5.2　接收Enter协议 70
3.5.3　测试Enter协议 70
3.6　服务端如何处理消息 72
3.6.1　反射机制 72
3.6.2　消息处理函数 73
3.6.3　事件处理 74
3.6.4　玩家数据 76
3.6.5　处理Enter协议 77
3.7　玩家列表：List协议 77
3.7.1　客户端处理 78
3.7.2　服务端处理 79
3.7.3　测试 79
3.8　移动同步：Move协议 80
3.8.1　客户端处理 80
3.8.2　服务端处理 81
3.8.3　测试 81
3.9　玩家离开：Leave协议 82
3.9.1　客户端处理 82
3.9.2　服务端处理 82
3.9.3　测试 82
3.10　攻击动作：Attack协议 83
3.10.1　播放攻击动作 83
3.10.2　客户端处理 87
3.10.3　服务端处理 88
3.10.4　测试 88
3.11　攻击伤害：Hit协议 89
3.11.1　客户端处理 89
3.11.2　服务端处理 91
3.12　角色死亡：Die协议 91
3.12.1　客户端处理 91
3.12.2　测试 92
第4章　正确收发数据流 94
4.1　TCP数据流 94
4.1.1　系统缓冲区 94
4.1.2　粘包半包现象 96
4.1.3　人工重现粘包现象 97
4.2　解决粘包问题的方法 97
4.2.1　长度信息法 97
4.2.2　固定长度法 98
4.2.3　结束符号法 98
4.3　解决粘包的代码实现 99
4.3.1　发送数据 99
4.3.2　接收数据 99
4.3.3　处理数据 101
4.3.4　完整的示例 104
4.3.5　测试程序 106
4.4　大端小端问题 109
4.4.1　为什么会有大端小端之分 110
4.4.2　使用Reverse()兼容大小端编码 111
4.4.3　手动还原数值 111
4.5　完整发送数据 112
4.5.1　不完整发送示例 113
4.5.2　如何解决发送不完整问题 113
4.5.3　ByteArray和Queue 117
4.5.4　解决线程冲突 120
4.5.5　为什么要使用队列 121
4.6　高效的接收数据 122
4.6.1　不足之处 122
4.6.2　完整的ByteArray 123
4.6.3　将ByteArray应用到异步程序 129
第5章　深入了解TCP，解决暗藏问题 133
5.1　从TCP到铜线 133
5.1.1　应用层 133
5.1.2　传输层 134
5.1.3　网络层 135
5.1.4　网络接口 135
5.2　数据传输流程 136
5.2.1　TCP连接的建立 136
5.2.2　TCP的数据传输 137
5.2.3　TCP连接的终止 138
5.3　常用TCP参数 138
5.3.1　ReceiveBufferSize 138
5.3.2　SendBufferSize 139
5.3.3　NoDelay 139
5.3.4　TTL 140
5.3.5　ReuseAddress 141
5.3.6　LingerState 142
5.4　Close的恰当时机 144
5.5　异常处理 146
5.6　心跳机制 147
第6章　通用客户端网络模块 148
6.1　网络模块设计 148
6.1.1　对外接口 148
6.1.2　内部设计 149
6.2　网络事件 150
6.2.1　事件类型 151
6.2.2　监听列表 151
6.2.3　分发事件 152
6.3　连接服务端 152
6.3.1　Connect 152
6.3.2　ConnectCallback 154
6.3.3　测试程序 155
6.4　关闭连接 156
6.4.1　isClosing? 157
6.4.2　Close 157
6.4.3　测试 158
6.5　Json协议 158
6.5.1　为什么会有协议类 158
6.5.2　使用JsonUtility 159
6.5.3　协议格式 160
6.5.4　协议文件 161
6.5.5　协议体的编码解码 162
6.5.6　协议名的编码解码 163
6.6　发送数据 165
6.6.1　Send 165
6.6.2　SendCallback 166
6.6.3　测试 167
6.7　消息

为什么要写这本书
玩到好玩的游戏时，我总希望有朝一日能做出优秀的游戏作品；对生活有感悟时，也总会期待在游戏中表达感想。自Unity引擎流行开来，个人和小团队也能制作精良的游戏，实现梦想不再遥远。
使用Unity引擎，游戏开发者再也不用过度关心底层复杂系统的实现，只需关心具体的游戏逻辑。一般来说，游戏引擎都能够很好地处理渲染、物理等通用的底层模块，但对于那些不完全通用的功能，比如本书介绍的网络模块，引擎往往没能提供通用的解决方案。这就要求开发者对网络底层有足够深刻的理解，才能做出优质的网络游戏。
如今，游戏联网是一大趋势。几大热门的手机游戏厂商只开发网络游戏，老牌单机游戏也纷纷添加联网功能。作为有志于从事游戏行业、渴望做出顶级产品的我们，更需要深入探讨网络游戏的开发技术。然而市面上的Unity教程，大多是介绍引擎的使用方法和简单的单机游戏的开发过程，就算涉及网络，也只是简单带过。市面上也有不少介绍网络底层的资料，但大部分没有和游戏开发结合起来，更不可能提供完整的游戏示例。想要制作当今热门的网络游戏，特别是开发手机网络游戏，或者想要到网游公司求职，很难找到实用的教程。
本书以制作一款完整的多人坦克对战游戏为例，详细介绍网络游戏的开发过程。书中还介绍一套通用的服务端框架和客户端网络模块—它是商业游戏的简化版本。相信通过本书，读者能够掌握Unity网络游戏开发的大部分知识，能够深入了解TCP底层机制，能够亲自搭建一套可重复使用的客户端框架，也能够从框架设计中了解商业游戏的设计思路。本书分为三个部分，分别是“扎基础”“搭框架”和“做游戏”，本书结合实例，循序渐进，深入地讲解网络游戏开发所需的知识。
2013年8月，在筹备第一本著作《手把手教你用C#制作RPG游戏》的同时，我也在规划这本介绍网络游戏技术的书籍。2016年11月，《Unity3D网络游戏实战》正式出版。此后一年多的时间里，陆续有热心读者与我交流，探讨网络游戏的开发知识，我也一直在学习和积累。2018年1月，在收集了足够多的反馈，也相信自己的技术水平又上一个层次之后，我便着手本书第2版的写作。第2版的结构与第1版有颇多差异，对网络底层有更详细的介绍，而对场景搭建和单机游戏部分做了必要的精简，代码质量也有了很大提高，可以说全书几乎重写。
这本书凝结了我多年的工作经验，也凝结着我对国产游戏的美好愿景。愿与诸位一同努力，造就举世瞩目的游戏。
读者对象
这里将根据用户需求划分出一些可能使用本书的用户。
游戏开发爱好者：想要自己制作一款游戏的人。书中理论与实践结合，很适合作为自学的参考书。
求职者：想要谋求游戏公司开发岗位的人。书中对网络底层和商业游戏常遇到的问题都有介绍，覆盖常见的面试内容。
职场新人：刚入行的程序员。书中所介绍的网络知识和问题，是每个游戏从业人员都会遇到且必须去解决的。本书很适合作为提升技术水平的资料。
游戏公司：作为新人培训材料，本书能够帮助新人快速提高自身技术水平，同时书中有完整的实践项目，可使新人更快融入实际工作。
学校：可作为大学或游戏培训机构的教科书。本书结构安排合理，循序渐进，理论实践相结合，适合教学。
如何阅读本书
本书给予读者一个明确的学习目标，即制作一款完整的多人对战游戏，然后一步一步去实现它。全书涉及TCP网络底层知识、常见网络问题解决方法、客户端网络框架、客户端界面系统、网络游戏房间系统、坦克游戏战斗系统等多项内容。在涉及相关知识点时，书中会有详细的讲解。本书分为三个部分，阅读时要注意它们之间的递进关系。
第一部分“扎基础”主要介绍TCP网络游戏开发的必备知识，包括TCP异步连接、多路复用的处理，以及怎样处理粘包分包、怎样发送完整的网络数据、怎样设置正确的网络参数。第3章介绍了一款简单网络游戏开发的全过程，在后续章节中会逐步完善这个游戏。
第二部分“搭框架”主要介绍商业级客户端网络框架的实现方法。这套框架具有较高的通用性，解决了网络游戏开发中常遇到的问题，且达到极致的性能要求，可以运用在多款游戏上。书中还介绍了一套单进程服务端框架的实现，服务端框架使用select多路复用，做到底层与逻辑分离，设有消息分发、事件处理等模块。
第三部分“做游戏”通过一个完整的实例讲解网络游戏的设计思路，包括游戏实体的类设计、怎样组织代码、怎样实现游戏大厅（房间系统）、怎样实现角色的同步。这一部分会使用第二部分搭好的框架，一步步地做出完整的游戏项目。
由于本书重点在网络部分，因此不会过多着墨于Unity的基础操作和C#语言的基本语法。同时作为实例教程，本书偏重于例子涉及的知识点。读者如果想要深入地了解某些内容，或者了解实现某种功能的更多方法，建议在阅读本书的过程中多多查询相关资料，以做到举一反三。
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