简述企业网站建设的流程,手机怎么自己做网页,邢台市政建设集团股份有限公司网站,汕头网站建设方案外包1 连接过程 - 握手
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打包构建好 Client 和 Server 进程…1 连接过程 - 握手
传统的 C/S 架构下Client 和 Server 通常会建立一条抽象的 Connection用来进行两端的通信。 UE 的官方文档中提供了 Client 连接到 Server 的示例 简单来说分为如下几步
打包构建好 Client 和 Server 进程启动 Server 进程启动参数为 ./Binaries/Win64/PROJECT_NAMEServer.exe -log启动 Client 进程启动参数为 ./Binaries/Win64/PROJECT_NAMEClient.exe 127.0.0.1:7777 -WINDOWED -ResX800 -ResY450 默认情况下专用服务器在 localhost Ip 地址 127.0.0.1 的端口 7777 处监听。可以添加命令行参数 -portPORT_NUMBER 更改专用服务器的端口。如果要更改服务器正在使用的端口则还需要更改将客户端连接到服务器时的端口。 1.1 启动 Server
Client 连接到 Server 的前提是 Server 启动完毕监听完毕端口准备好接收连接了。UE 中监听的核心接口如下 bool UWorld::Listen( FURL InURL );
其接口核心参数为一个 FURL UE 中会根据启动参数和配置等构建一个 FURL其结构如下 (只展示部分变量) //URL structure. USTRUCT() struct FURL { // Optional hostname, i.e. 204.157.115.40 or unreal.epicgames.com, blank if local. UPROPERTY() FString Host; // Optional host port. UPROPERTY() int32 Port; // Map name, i.e. SkyCity, default is Entry. UPROPERTY() FString Map; // Options. UPROPERTY() TArrayFString Op; }
可以看到里面有关键的 Host 和 Port 等信息。 Listen 接口具体做了什么呢
通过 UEngine:: CreateNamedNetDriver 创建 NetDriver主要驱动网络同步UNetDriver::InitListen 解析 FURL监听端口 网络相关的流程在这里开始就交付给了 UNetDriver显然它是一个比较重要的网络管理类这里简单看下其结构 可以看到主要负责
Server 端初始化监听端口初始化连接管理 UNetConnectionUNetConnection 显然就是抽象出来的连接 这里有 ServerConnection 和 ClientConnections当拥有 ServerConnection 时表示当前是 Client 端拥有 ClientConnection 时表示当前时 Server 端
同时其派生了不同的类如
UDemoNetDriver用来支持游戏录像和回放类似守望先锋的击杀回放UWebSocketNetDriver用于实现 WebSocket 协议的网络通信。WebSocket 是一种基于 TCP 的网络协议允许在客户端和服务器之间进行双向通信可以实现实时通信和数据传输。通过使用 UWebSocketNetDriver可以在 UE4中使用 WebSocket 协议进行网络通信UIpNetDriver用于实现基于 IPInternet Protocol的网络通信 Server 端完整的绑定端口监听的流程大致如下 可以看到其实和普通的 C 创建 TCP C/S 连接类似最终都是创建一个 Socket 并且 Bind 到指定端口。
1.2 Client 初始化
客户端启动之后也是类似的流程创建 NetDriver 驱动网络相关的流程对比 Server其多了一个 UPendingNetGame 的对象。UPendingNetGame 类是一个用于处理网络游戏连接过程的类。它在客户端尝试连接到服务器时创建并在连接成功或失败后销毁。 关于 UPendingNetGame 用处 UPendingNetGame 主要负责处理客户端与服务器之间的连接流程。主要功能包括 a. 处理连接请求客户端向服务器发起连接请求时UPendingNetGame 负责处理这个请求包括创建套接字连接、发送握手请求等。 b. 加载关卡在连接过程中若服务器需要客户端加载一个关卡UPendingNetGame 负责处理这个请求包括加载关卡资源、同步关卡状态等。 c. 状态同步在连接过程中UPendingNetGame 负责与服务器进行状态同步包括玩家数据、游戏规则等。 d. 错误处理若连接过程中出现错误如超时、被拒绝等UPendingNetGame 负责处理这些错误通知用户并做出相应处理 创建与销毁 a. 创建当客户端尝试连接到服务器时会创建一个 UPendingNetGame 实例。 b. 销毁当客户端成功连接到服务器并完成状态同步后UPendingNetGame 完成其任务并被销毁。如果连接过程中出现错误如超时、被拒绝等, UPendingNetGame 也会在处理完错误后被销毁 Client 的初始化流程大致如下
UEngine::Browse 解析 FURLUPendingNetGame::InitNetDriver 初始化网络驱动UIpNetDriver::InitConnect 初始化连接 创建 UIpNetConnectionUIpNetConnection::InitLocalConnection 初始化连接信息调用 Connection 的 Handler 的 BeginHandshaking 发握手包 其大致执行堆栈如下 1.3 Server 收包
Server 端上 PacketHandler 处理的数据包的结构如下 /** * Represents a view of a received packet, which may be modified to update Data it points to and Data size, as a packet is processed.* Should only be stored as a local variable within functions that handle received packets. **/struct FReceivedPacketView { /** View of packet data, with Num() representing BytesRead - can reassign to point elsewhere, but dont use to modify packet data */ TArrayViewconst uint8 Data; /** Receive address for the packet */ TSharedPtrFInternetAddr Address; /** Error if receiving a packet failed */ ESocketErrors Error; };
1.3.1 收包流程
Server 监听完端口之后就要处理客户端发过来的连接请求由于是 UDPSocket所以只需要简单的 Bind RecvFrom 就能接收数据了。其主流程主要由 NetDriver 的 TickDispatch 驱动如下
UIpNetDriver::TickDispatchFPacketIterator (UIpNetDriver*) UE 实现了一个 Iterator 遍历消费 Socket 的 PacketUIpNetDriver::AdvanceCurrentPacketFPacketIterator::ReceiveSinglePacket 迭代器收包 UIpNetDriver 中检查 SocketReceiveThreadRunnable 如果存在这个线程默认情况下应该是没开的这个时候就相当于这个线程的逻辑在 GameThread 跑了从 SocketReceiveThreadRunnable-ReceiveQueue 这个 Packet 队列弹出这里主要是区分用 GameThread 还是用 SocketReceiveThread 来取包。 FReceiveThreadRunnable::Run 本身是生产者可以将 ReceiveQueue 理解为一个数据中间件IpNetDriver 的 TickDispatch 则是消费者一直消费 ReceiveQueue 的数据ReceiveQueue 在 SocketReceiveThreadRunnable 线程中一直使用 FSocket::RecvFrom抽象接口大部分情况下都是为 FSocketBSD::RecvFrom接收数据其底层实现就是使用 recvfrom 这个操作系统接口 SocketReceiveThreadRunnable 默认是没有打开的官方说明如下 // If the cvar is set and the socket subsystem supports it, create the receive thread.CVarNetIpNetDriverUseReceiveThread.GetValueOnAnyThread() ! 0 SocketSubsystem-IsSocketWaitSupported() 1.3.2 处理客户端连接
首先 Server 需要检查这个 Packet 是否已经有连接了这里引出一个问题Server 端是如何管理和查询 Connection 的主要是通过解析 Packet 的 Address在 UNetDriver 中查询缓存地址映射关系。 // 声明class UNetDriver {TMapTSharedRefconst FInternetAddr, UNetConnection*, FDefaultSetAllocator, FInternetAddrConstKeyMapFuncsUNetConnection* MappedClientConnections;}// 使用const TSharedRefconst FInternetAddr FromAddr ReceivedPacket.Address.ToSharedRef();UNetConnection** Result MappedClientConnections.Find(FromAddr);
接下来是处理 Packet
TickDispatch 正常消费到 Packet 之后要确定 Packet 该丢给哪一层由于未建立连接下一层交由 UIpNetDriver::ProcessConnectionlessPacket PacketHandler::IncomingConnectionless 校验 Packet 正确性 PacketHandler::Incoming_Internal 遍历 HandlerComponent 对包进行处理StatelessConnectHandlerComponent::IncomingConnectionless 处理无连接的 Packet StatelessConnectHandlerComponent::ParseHandshakePacket 检查是否为握手包根据 Packet 时间戳确定是否是 bInitialConnect握手包回一个 Challenge 包 StatelessConnectHandlerComponent::SendConnectChallengeStatelessConnectHandlerComponent::HasPassedChallenge 校验检查是否是重连处理重连逻辑创建 UIpConnectionUIpConnection::InitRemoteConnection UNetConnection 的 ClientLoginState 初始化为 EClientLoginState::Type::LoggingInFNetworkNotify::NotifyAcceptedConnection 通知接收连接UNetDriver::AddClientConnection 添加 UIpConnection 关于 Challenge Challenge 消息是 Unreal Engine 4UE4中的一种网络消息用于在客户端和服务器之间进行身份验证。在 UE4 中客户端和服务器之间的通信是通过一种称为 Unreal Network Protocol简称 UNet的协议实现的。UNet 通过在客户端和服务器之间发送各种类型的网络消息来管理通信。 在 UE4 中当客户端第一次连接到服务器时服务器会向客户端发送一个 Challenge 消息其中包含一个随机生成的 Challenge 令牌。客户端必须将这个 Challenge 令牌使用预共享密钥PSK进行签名并将签名后的结果发送回服务器。服务器会验证签名是否正确如果正确则表示客户端是一个合法的用户并将向客户端发送一个 ChallengeAck 消息其中包含服务器的签名和一些其他的验证信息。客户端必须验证 ChallengeAck 消息是否正确并将消息发送回服务器以便进行最终的身份验证。 关于 NMT_Hello 可以看到收到客户端连接包之后除了回复正常的 Ack 包之外会主动给客户端发送一个 NMT_Hello 包这里的 NMT_Hello 是一个枚举。UE4 中 NMT 开头的枚举是指 NetworkMessageTypes是 Unreal Engine 4UE4中用于管理网络消息类型的一组枚举。在 UE4 中网络消息是通过一种称为 Unreal Network Protocol简称 UNet的协议进行传输和管理的。UNet 通过在客户端和服务器之间发送各种类型的网络消息来管理通信。 通过接收不同的 NMT 消息从而在客户端服务器连接过程中不同阶段执行不同的操作比如当前收到这个消息应该加载地图或者创建 PlayerController。 1.4 握手小结
至此大致梳理完了 Client 和 Server 的握手流程
创建网络驱动 UNetDriverServer 端 ListenClient 端先创建 UIpConnection 发起连接Server 端接收连接回复 ConnectChallenge 包Client 收包回复 ChallengeResponse 包Server 回复 ChallengeAck握手完毕 其中重点内容主要有UNetDriver 是网络同步核心用于驱动网络同步Client 会有一个 UPendingNetGame 在正式连接前驱动握手过程Client 会先创建 ConnectionServer 收到后才创建对应的 ConnectionConnection 用于收发握手过程中的数据包Server 和 Client 收包底层使用 Connection 的 PacketHandler握手过程主要利用 PacketHandler 的 HandlerComponent 中的 StatelessConnectHandlerComponent其负责整个握手过程此外 PacketHandler 的 HandlerComponent 可以挂载各种组件来支持对数据包的处理比如 RSA加密解密等 双方完整握手的流程如下 1.5 QA
1.5.1 丢包处理
握手过程中显然有丢包的可能在 CS 握手过程中大致发送的 Packet 如下 Client 主要发送两个包Handshake 和 ChallengeResponse当 Client 没有收到回应时对应阶段在 StatelessConnectHandlerComponent::Tick 都会有一个重发机制。参考代码如下 void StatelessConnectHandlerComponent::Tick(float DeltaTime) { if (Handler-Mode Handler::Mode::Client) { // ... 省略一些代码if (LastSendTimeDiff 1.0) { if (State Handler::Component::State::UnInitialized) { NotifyHandshakeBegin(); } else if (State Handler::Component::State::InitializedOnLocal LastTimestamp ! 0.0) { SendChallengeResponse(LastSecretId, LastTimestamp, LastCookie); } } }
1.5.2 连接过程用到了哪些关键 Class
大致如下 2 连接过程 - Enter Game
握手完毕后就要准备一些 Gameplay 层的相关操作比如加载地图等Packet 对于应用层还是太底层了UE 为此引入了 Bunch 和 Channel 的概念
2.1 Bunch
2.1.1 Bunch 和 Packet 的区别
首先 Bunch 和 Packet 的关系如下
BunchBunch是UE4中的一个基本网络数据单位。它可以被看作是一组数据的集合这些数据代表了某个特定时刻的游戏状态变化。Bunch充当了一种中介将游戏的状态信息打包成可以在网络上发送和接收的格式。它包含了一些关于对象、事件和属性的信息以及一些控制网络通信的元数据。PacketPacket是一个更大的网络数据单位用于在网络上实际传输数据。一个Packet通常包含多个Bunch以及其他一些网络层所需的信息如包序号、时间戳等。Packet在网络上发送时会被分割成更小的数据包以适应各种网络环境和传输协议。 Bunch和Packet之间的关系是层次性的。Bunch负责打包游戏状态的变化而Packet负责在网络上传输这些Bunch。在数据传输过程中Bunch被组合成PacketPacket在发送端被编码为可以在网络上传输的二进制数据然后在接收端被解码还原为Bunch以便在游戏中应用状态变化。 2.1.2 Bunch 的结构
Bunch 分为 FInBunch 和 FOutBunch根据这个名字可以看出分别对应收到的 Bunch 结构和 发送的 Bunch 结构其继承链如下 FInBunch 的结构如下 class ENGINE_API FInBunch : public FNetBitReader { public: // 省略一些字段int32 PacketId; // Note this must stay as first member variable in FInBunch for FInBunch(FInBunch, bool) to work FInBunch * Next; UNetConnection * Connection; // 属于哪个 Connectionint32 ChIndex; // channel 的下标int32 ChType; // channel 的类型FName ChName; // channel 的名称int32 ChSequence; // Channel 的 Seqiduint8 bOpen:1; // 是否是 Channel 的首包uint8 bClose:1; // 是否是 Channel 的结束包uint8 bDormant:1; // 是否处于休眠uint8 bIsReplicationPaused:1; // 复制同步是否被暂停了uint8 bReliable:1; // 是否为可靠的 Bunchuint8 bPartial:1; // 该 Bunch 是否被拆分uint8 bPartialInitial:1; // 是不是分片传输中的第一个 Bunchuint8 bPartialFinal:1; // 是不是分片传输中的最后一个 Bunch}
FOutBunch 的结构如下 class ENGINE_API FOutBunch : public FNetBitWriter { public: // 省略一些字段FOutBunch * Next; UChannel * Channel; double Time; int32 ChIndex; int32 ChType; FName ChName; int32 ChSequence; int32 PacketId; uint8 ReceivedAck:1; // 标记这个数据包是否已经被确认以避免重复发送uint8 bOpen:1; uint8 bClose:1; uint8 bDormant:1; uint8 bReliable:1; uint8 bPartial:1; // Not a complete bunch uint8 bPartialInitial:1; // The first bunch of a partial bunch uint8 bPartialFinal:1; // The final bunch of a partial bunch }
Bunch 的信息中除了一些分包相关的信息最主要的便是 Channel 相关的信息了比如这个 Bunch 属于哪个 ChannelChannel 的类型是什么那么什么是 Channel 其用处是什么
2.2 Channel 定义
UE 中Channel 主要分为三种类型
ActorChannel 用于在服务器和客户端之间同步Actor状态的通道。它负责在网络上移动、旋转、缩放等操作并确保所有客户端都具有相同的Actor状态。它还负责同步Actor的变量和属性。ControlChannel一个特殊类型的网络通道主要负责处理底层的网络连接和控制消息。与其他类型的通道如UActorChannel主要用于游戏数据传输不同UControlChannel处理的消息与游戏逻辑关系较少主要用于维护网络连接状态、通知连接事件以及传输核心控制信息。ControlChannel 的一些职责示例如下 连接建立和断开UControlChannel会处理网络连接建立和断开的消息。例如当客户端与服务器建立连接时UControlChannel会发送和接收连接请求和响应以便双方建立通信。同样当连接断开时UControlChannel会负责发送断开通知通知另一方连接已关闭。心跳检测为了确保连接保持活跃UControlChannel会定期发送和接收心跳消息。这些消息用于检测双方是否仍在线以便在一方掉线时及时处理连接断开事件。通道管理UControlChannel负责处理通道的打开和关闭。例如当需要创建一个新的UActorChannel以传输游戏对象数据时UControlChannel会发送相应的打开通道请求。同样当某个通道不再需要时UControlChannel会负责发送关闭通道请求。控制消息UControlChannel还可以处理其他一些控制消息如暂停、恢复游戏等。这些消息通常对游戏逻辑产生一定影响但主要用于维护游戏状态和连接。 VoiceChannel主要处理语音数据比如常见的游戏中的队伍聊天
2.3 Channel 的创建 Client Client 上 Channel 的创建接口为 UNetDriver::CreateInitialCilentChannels 其实就是在 InitNetDriver 的时候就创建好了 Channel Server Server 上 Channel 的创建时机如下
基本上都是在握手过程中就创建好了 Channel。其关系如下 2.3 Client 发送 NMT_Hello
Server 端在 InitRemoteConnection 之后会执行 UNetConnection::SetExpectedClientLoginMsgType(NMT_Hello) 表示等待 Client 端发送 NMT_Hello 的消息而 Client 端发送该消息的时机就在握手完毕之后。 Client 端在调用 BeginHandshake 的时候会传入一个 DelegatesHandshake 完毕之后会调用 Delegates. Broadcast通知握手完毕绑定了该 Delegate 的接口都会被执行大致如下 // 握手完毕的回调void UPendingNetGame::InitNetDriver() {// 省略一些代码// 发起握手传入握手完毕的回调ServerConn-Handler-BeginHandshaking( FPacketHandlerHandshakeComplete::CreateUObject(this, UPendingNetGame::SendInitialJoin));}// SendInitvoid UPendingNetGame::SendInitialJoin() {// 省略一些代码// 发送 NMT_HelloFNetControlMessageNMT_Hello::Send(ServerConn, IsLittleEndian, LocalNetworkVersion, EncryptionToken);}
因此握手完毕后Client 端就会调用 UPendingNetGame::SendInitialJoin 发送 NMT_Hello 给 Server 端。 这里还有个问题如何确定这个 Message 会发送给 ControlChannel 实际上这里由 FNetControlMessage::Send 接口处理其内部实现会直接发送一个 FControlChannelOutBunch该 Bunch 会直接使用 Channel[0] 初始化Channel[0] 默认情况下就是 ControlChannel。
2.5 ControlChannel 处理 ControlMessage
2.5.1 Server
Server 端处理 Bunch 的 CallStack 如下 其大致流程如下
NetDriver 收到 PacketNetConnection 拆分 Packet 成多个 Bunch根据 Bunch.ChIndex 找到对应的 ChannelChannel 缓存在 NetConnectionChannel 调用 ReceivedBunch (不同的 Channel 会各自重写该接口)ControlChannel 收到 Message 后调用 NotifyControlMessage 进行广播执行回调其中 Server 登录流程相关的最主要的就是 UWorld::NotifyControlMessage 接口
2.5.2 Client
Client 端登录过程中主要处理 ControlMessage 的接口为 UPendingNetGame::NotifyControlMessage
2.6 登录加载地图创建 PlayerController
Server 端收到 NMT_Hello 后会回复 NMT_ChallengeClient 收到 NMT_Challenge 后整合玩家数据 NickNamePlayerId 等发送 NMT_LoginServer 收到 NMT_Login 设置 Connection 的 PlayerId调用 GameMode::PreLogin这里我们也可以定义自己的 PreLogin来加一些 Token 校验之类的确定是否让玩家进入游戏。返回 NMT_Welcome同时会设置 LevelName这样客户端就可以知道连接什么地图。Client 收到 NMT_Welcome 设置地图路径在 UPendingNetGame 的 URL 中UEngine::TickWorldTravel 会一直轮询 UPendingNetGame 的地图 URLTravel 到目标地图返回 NMT_NetSpeed 表示成功连接Server 收到 NMT_NetSpeed没有什么特殊操作只是简单设置下 NetSpeedClient 加载地图完毕发送 NMT_Join。UPendingNetGame::LoadMapCompleted - UPendingNetGame::SendJoin Server 收到 NMT_Join 如果对应的 Connection 没有 PlayerController 则创建一个触发 AGameModeBase::Login如果当前 World 的 Map 是 Transition 的或者在一个错误的 World则也通知 Client 再次进行 Travel 总体流程图如下
3. 总结
个人将 UE 中Client 和 Server 建立连接到进入游戏中的过程分为了 2 步
建立一个 UDP 连接其实 UDP 没有连接的概念并且在 Server 和 Client 都维护一个 UNetConnection利用 Control Message 和 Control Channel 进行通信进入游戏执行 GameMode 的登录加载地图创建 PlayerController 等跟 Gameplay 密切相关的操作
