从零到一，撸一个在线斗地主(下篇)

摘要：原文从零到一，撸一个在线斗地主下篇作者上篇回顾我们说了斗地主游戏的渲染展示部分，最后也讲了下中交互的情况，下篇的重点就是游戏逻辑。

原文：从零到一，撸一个在线斗地主(下篇) | AlloyTeam
作者：TAT.vorshen

上篇回顾：我们说了斗地主游戏的渲染展示部分，最后也讲了下canvas中交互的情况，下篇的重点就是游戏逻辑。

逻辑主要分成两块：流程逻辑和扑克牌对比逻辑。

github地址：https://github.com/vorshen/landlord

这里流程上的逻辑分为两部分，一个是场景切换，还有一个就是房间页中游戏进行的流程

先简单说下场景切换，我们这个斗地主游戏有如下三种场景切换

首页 -> 大厅页

大厅页 -> 房间页

房间页 -> 大厅页

我们这里偷了懒，首页和大厅页没有用canvas，直接上了dom，写起来也很奔放，没有用框架。如果游戏想正式一点，千万不要这样。看起来首页和大厅页逻辑很简单，那是因为我们漏掉了很多点（时间真的不够。。）。

用一张图表现一下，我们漏掉的点：

在我们如此简化的背景下，如果说还有什么需要注意的，可能就两点

比如当我们进入首页的时候，要不要把大厅页和房间页都初始化完毕？

这里我没有选择初始化，一定是真正使用到才会初始化。理由主要就是后面用到再初始化的开销并不大，可以接受。

如果当遇到，某一个场景很复杂，切换需要较大的开销，可以考虑提前进行一些初始化的工作。

大厅页和房间页存在来回切换的情况，当发生大厅切换到房间的时候，可以选择将大厅页隐藏，也可以选择将大厅页销毁，后面用到再初始化。

这里我们选择只是将页面隐藏，也就是说当房间页第一次展示的时候，需要进行初始化（较大开销），以后再展示，就是很少的性能开销了。
大概代码如下：

/**
 * 房间展示，主要是生成stage
 * @param info 
 */
private _show(info: i_RoomShowOptions) {
    this._roomId = info.roomId;

    if (this._inited) {
        // 初始化过了，stage肯定初始化过了，直接展示
        this._stage.show();
    } else {
        // 第一次展示，初始化stage
        this._initStage();

        this._inited = true;
    }

    ……
}

具体代码在Hall.ts和Room.ts中

因为我们页面简单而且小，常驻的话对性能影响不大，如果打算常驻的页面展示率低或者隐藏运行也很占用资源，那还是推荐把真的干掉。

首先我们认为在房间中，流程的变化都是事件驱动，具体可以看下图：

注意：右侧如果有箭头，意味着可能该阶段自己切换到该阶段（只是该阶段主角玩家发生变化）

在每个阶段，前端只能有对应的操作。那么每个阶段的切换，事件的发起者是谁呢？写代码的时候，我发现可以有两种模式进行阶段切换。

以「叫地主阶段」->「抢地主阶段」为例，首先前端肯定知道游戏的轮转顺序（必须知道，因为布局就得考虑），轮转顺序是逆时针的。

当服务器下发一条「xx叫地主的消息」后，前端可以知道

接下来要进行抢地主阶段了

xx的下一个是yy

那么前端可以主动将状态转为「yy进行抢地主状态」。

这个没有问题，逻辑上也讲得通，而且乐观UI的思想，能让用户最快的感知到变化，理论上体验最佳。甚至！可以节省与后台的传输，因为后台只需要下发「xx叫地主」，都不需要下发「yy进入到抢地主状态」了。

不过情况不是这么简单……写代码过程中发现了些问题。

「叫地主阶段」->「抢地主阶段」没问题，走的通；「抢地主状态」->「抢地主状态」也没问题，走得通；「抢地主阶段」->「出牌阶段」怎么办？

我们可以在前端将每个玩家叫地主、抢地主的结果记录下来，然后保证和后端一样的逻辑，也可以得到这局游戏的地主是谁。但是地主获得的三张牌呢？这是一定要得从服务器获得的，出现了冲突，或者说前端无法完整实现的地方。

更明显的还有「准备阶段」->「叫地主阶段」，前端完全不知道谁是叫地主的，因为这个可能不按轮转顺序来。

到这里，是不是我们也可以前端+后台配合的方式？尝试了一下，并不好，这种组合的形式让代码变得难写，我不推荐这种方式。

不过也不敢保证，也许是我写法上的问题，如果对这里有建议和想法，可以一起讨论。

所以我最后采用了后端精准控制的方式，一切都是以后台下发为准。

我选择「叫地主」之后，理论上可以将前端状态转到「下个人抢地主」，但是并没有，我一定得等到后台状态变化的消息才进行转换。

注意：但是按钮，还是得提前反馈啊，否则网络延迟会让用户抓狂的。

所以房间逻辑这里，整个流程，是靠后台消息进行驱动的。代码大概：

private _addMessageListener() {
    // 对手进入
    this._app.network.addEventListener("Room.PlayerEnterRoom", this._playerEnterRoom);

    // 对手离开
    this._app.network.addEventListener("Room.PlayerLeaveRoom", this._playerLeaveRoom);

    // 监听玩家准备
    this._app.network.addEventListener("Room.PlayerReady", this._playerReady);

    // 进入叫地主阶段
    this._app.network.addEventListener("Room.EnterAskLandlord", this._enterAskLandlord);

    // 对手叫地主
    this._app.network.addEventListener("Room.PlayerAskLandlord", this._playerAskLandlord);

    // 进入抢地主阶段
    this._app.network.addEventListener("Room.EnterGrabLandlord", this._enterGrabLandlord);

    // 对手抢地主
    this._app.network.addEventListener("Room.PlayerGrabLandlord", this._playerGrabLandlord);

    // 游戏开始
    this._app.network.addEventListener("Room.GameStart", this._gameStart);

    // 出牌
    this._app.network.addEventListener("Room.PlayerShotPukes", this._playerPukes);

    // 继续出牌
    this._app.network.addEventListener("Room.LoopPukes", this._loopPukes);

    // 游戏结束
    this._app.network.addEventListener("Room.GameOver", this._gameOver);
}

具体代码在Room.ts中

稍微延伸一下，刚刚说的那种情况，很类似游戏中，客户端同步的两种方式：帧同步和状态同步

帧同步的核心就是 不同的客户端 + 相同的输入（行为） = 相同的输出（状态）

如果能一直保证这个公式成立，那么服务器只需要推下发行为，无需下发状态，行为的开销肯定远远小于状态，优势在于性能。这一般用于实时性要求高的游戏中，比如格斗类、fps类游戏。

状态同步就好理解了，客户端以服务器下发的状态为准，客户端就像一个播放器一样。这种优势在于服务器掌握绝对控制权，一般用于实时性要求不高的游戏中。

游戏和传统web开发在网络上的差距也是很大的，传统web开发，资源加载完毕后，也就是cgi拉取一些数据或者上传一些数据会与后台对接，总而言之就是前端与后台的交流并不密切。

但是游戏不一样，游戏是需要频繁交换数据的，而且必须要有后台主动推送的能力。斗地主这款游戏算是上行很少的游戏了，理论上其实cgi+长轮询也能满足我们的需求，但是现在websocket这么好用，不可能不用啊。

websocket这里我们也是裸写的，没用开源的库，也没写重连啥的逻辑，如果在线游戏想正规一点，一定要考虑重连啊。

如果还不了解websocket的同学，可以找介绍看下，很简单。

但是websocket也有尴尬的地方，主要有两点：

下行消息一个通道，没有回调的概念

无法携带session

先说1，我们用websocket进行send调用，调用就调用了，没有回调函数的概念的。后台如果想针对我们的请求进行回报，也得走统一的下发消息，对于前端来说，就是触发了onmessage。

这样肯定是不行的，既然底层不支持，我们就得进行一次封装，其实核心就是版本号控制一下。

原理如下图：

我们发送消息的时候，如果有回调函数，就会记录一下（自增id标示），然后这个自增id会发送给后台。

后台下发消息的时候，有两种，一种是带着回调id，如果发现是这种消息，就拿着id去回调函数池子里面找到对应的函数执行。如果没有回调id，意味着是单纯的推送，对应执行。

大概代码如下，具体代码在Network.ts中

class Network extends EventDispatcher {
    // 收到服务器下发消息
    private _processMessage(msg: any) {
        // response消息
        if (msg.id) {
            let cb = this._callbacks[msg.id];

            delete this._callbacks[msg.id];
            if (typeof cb !== "function") {
                console.error("callback is not a function for request: ", msg.id);
                return;
            }

            cb(msg.body);

            return;
        }

        // 服务器推送消息
        let route = msg.route;

        if (!route) {
            console.error("no route in message");
            return;
        }

        this.dispatchEvent(route, msg.data);
    }

    // 想服务器推送消息
    notify(msg: any, callback?: Function) {
        if (!this._ws) {
            return;
        }

        if (typeof callback === "function") {
            msg.id = ++this._callbackIndex;

            this._callbacks[msg.id] = callback;
        }

        this._ws.send(JSON.stringify(msg));
    }

至于无法携带session，这个就没办法了，只能相当于每次手动将uid带上去，服务器会根据uid拿到用户信息。

到了斗地主最核心逻辑部分了，那就是扑克牌大小的对比，也是我们使用webassembly的地方。

对不了解webassembly的同学先简单介绍一下webassembly，可以理解为：将其他的语言（比如C++，go，java等）写的代码，跑在浏览器上。其他基础知识就不在这里提了哈，可以自行查阅。

外界看好wasm的优势在于快！虽然js有v8，但是相比较那些静态语言老流氓们，还是有些差距的。目前wasm应用场景最多的应该在于音视频的解析、字符串操作、大量数学计算等一些高cpu操作上。

我觉得wasm不仅仅有速度上的优势，还有代码复用这个被忽视的特性。在游戏上，这个特性帮助会很大。

以我们这个斗地主为例，核心部分是扑克牌对比逻辑。这个逻辑，前端要用把，判断是否可以出牌的时候，如图

但是后端不能无脑信任前端的牌吧，后台也必须得校验一次。一份逻辑，写一次总比写两次好吧，况且还是一个比较复杂的逻辑。wasm的出现解决了这种场景的痛点，主要也是游戏开发中，这种情况也比较多，很常见的就是碰撞检测。

具体一份代码是怎么用的，我们稍后再说，我们先把扑克牌对比的逻辑用C++写出来，否则其他都是白搭。

因为比较简单，我没有去网上搜实现，自己写了一套，目前看来应该没啥问题，是不是最优思想不清楚。原理如下

我们先把扑克牌分类一下，如下图：

对应的枚举：

enum PukeType {
    ERROR,    // 无法匹配
    EMPTY,    // 空张
    SINGLE,    // 单张
    DOUBLE,    // 对子
    THREE,    // 三不带
    BOOM,    // 炸
    THREE_SINGLE,    // 三带一
    THREE_DOUBLE,    // 三带二
    DOUBLE_ROW,    // 连对
    THREE_ROW,    // 连三不带
    THREE_SINGLE_ROW,    // 三带一飞机
    THREE_DOUBLE_ROW,    // 三带二飞机
};

这里「炸弹」是比较特殊的，因为它可以和其他类型进行大小比对，其他类型，必须相同类型进行对比，可以理解为对2也打不过一单张3

因为类型多，看起来同类型对比复杂，其实并不是，因为同类型对比，核心比的是某一单张牌。

3带1/2，比的是3张中的牌谁大

连对，无论连了几对，比的是最大的那对中的牌谁大

炸弹，其实比单张

其他的就不罗列了，其实都是这样

那么我们就可以这样

格式化传入的pukes

得到pukes的类型 和 这个类型下，能代表最大的那张牌

除了炸弹，如果类型对不上，认为比不过

类型一样，比核心牌

代码如下，具体代码在puke-compare.h中

/**
 * 对比两组牌的大小
 */
bool PukeCompare(std::vector& pukesA, std::vector& pukesB) {
    // 先格式化两组牌
    Parse(pukesA);
    Parse(pukesB);
    
    // 分析牌的类型
    PukeCompareResult bResult = GetCore(pukesB);
    PukeCompareResult aResult = GetCore(pukesA);

    // 不合法，直接认为出牌小
    if (bResult.type == PukeType::ERROR) {
        return false;
    }

    // 如果本身牌为空，则也认为出牌小
    if (bResult.type == PukeType::EMPTY) {
        return false;
    }

    // 对比的牌为空，则认为出牌大
    if (aResult.type == PukeType::EMPTY) {
        return true;
    }
    // 一方是炸弹，另一方不是炸弹
    if (bResult.type == PukeType::BOOM && aResult.type != PukeType::BOOM) {
        return true;
    }

    if (bResult.type != PukeType::BOOM && aResult.type == PukeType::BOOM) {
        return false;
    }

    // 如果类型不一致，也认为小
    if (bResult.type != aResult.type) {
        return false;
    } else {
        // 类型一致，比核心牌
        return (pukesB[bResult.core]) > (pukesA[aResult.core]);
    }
}

格式化牌和分析牌类型这两块，也不复杂，稍微有些细节，感兴趣的话可以看，代码都在puke-compare.h中

代码写完了，服务器端ok了，我们就得让前端能跑起来C++的代码。借助emscripten，其实调用起来也挺方便的，这里没有时间和篇幅说具体怎么弄的，但可以说的抽象一些。

js调用C++代码有两种方向

一种是直接调用C++函数

还有一种是在js环境下，new出C++对象，这个不好画图，我就不画了哈

二者的区别主要也是写法上的区别，只调用函数的方式控制力较弱；new对象的方式，控制能力强，但是如果设计的不好，容易玩坏，而且麻烦些。

注意要考虑垃圾回收，在js侧new出来的C++对象，v8可不会帮你垃圾回收，得自己实现一个简单的引用计数的垃圾回收（代码在my_glue_wrapper.cpp中）。所以说，如果选择new对象的方式，一定要考虑周全。

我们这里相当于两者结合使用了，毕竟本来就是为了练手，涉及到webidl相关的知识（将C++对象，转换为js可以理解的对象）。具体代码在assembly下puke.idl和my_glue_wrapper.cpp中

webassembly这里，本来打算多写点，但是发现不好下手，如果写的详细，内容会较多。感觉又能开一篇文章了，但最近实在是比较忙，能抽出空写这两篇已经到极限了……不过现在网上webassembly相关的文章资料已经很多了，感兴趣的同学可以带着一起看，应该就很有助于理解了。

写这个游戏期间，因为不同于平时业务开发，只考虑自己前端的那部分，这次从产品到前端后台都是一个人，有一些非前端的感触。

产品流程图很重要，能提前理清楚一些逻辑坑点，防止无脑撸代码然后返工。这里吃了不少亏

设计大大们是真的牛皮

联调过程保证后端稳定性，尽量少改代码了，后台重新编译、重启的成本高很多

时间关系，没有弄单元测试，但能准备单元测试，还是要准备，很重要

扑克对比，是否可以引用配置的方式，这样就可以很好的支持其他扑克模式的对比了

终于到结尾了，感谢阅读到这里的同学。这个游戏本来是一个无心之作，不过也起到了练手的作用。

两篇文章更侧重于思路和宏观的一些东西，加上可能一些小坑。斗地主算是一个简单的游戏，但是我低估了他完成基本闭环需要的时间，所以很多地方都在赶，如果发现有写的不好的、考虑的不好的地方，欢迎斧正～

大家一起交流沟通～

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