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Cocos2dx3.x使用socket建立服務端和客戶端改進

阿新 • • 發佈：2019-02-05

轉自：小小的沮喪 的部落格

由於一個網友使用筆者寫的SocketClient作為遊戲客戶端網路資料接收類，出現了一些問題 
這個問題就是因為當執行onRecv時建立了一個Sprite（Sprite::create(“1.png”)）,而建立完成後sprite的資料混亂，或者MoveTo時返回的也是混亂資料。原因在於在多執行緒申請記憶體，在主執行緒使用就會出現問題。為了解決這個問題，特意看了cocos2dx的WebSocket的實現方式，發現當接收到資料時並不是立即呼叫回撥函式，而是將資料資訊加入到訊息佇列，當主執行緒更新時檢查訊息佇列，來執行相應的回撥函式，為此就對SocketClient和SocketServer做了一些改進，當然使用方法沒有太大改變，同時解決了子執行緒申請記憶體出現的問題。 
SocketBase.h 增加列舉，及SocketMessage來儲存接收到訊息到訊息佇列

enum MessageType
{
    DISCONNECT,
    RECEIVE,
    NEW_CONNECTION
};

class SocketMessage
{
private:
    MessageType msgType;    // 訊息型別
    Data* msgData;          // 訊息資料
public:
    SocketMessage(MessageType type, unsigned char* data, int dataLen)
    {
        msgType = type;
        msgData = new
 
 Data;
        msgData->copy(data, dataLen);
    }

    SocketMessage(MessageType type)
    {
        msgType = type;
        msgData = nullptr;
    }

    Data* getMsgData() { return msgData; }
    MessageType getMsgType() { return msgType; }

    ~SocketMessage()
    {
        if (msgData)
            CC_SAFE_DELETE(msgData);
    }
};
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增加兩個成員變數，作為處理接收的訊息

std::list<SocketMessage*> _UIMessageQueue;  // 儲存訊息的list
std::mutex   _UIMessageQueueMutex;      // 處理訊息的互斥變數
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當接收到訊息時將訊息加入佇列， 仿照cocos2dx的WebSocket

if (ret > 0 && onRecv != nullptr)
{
    std::lock_guard<std::mutex> lk(_UIMessageQueueMutex);       // 互斥
    SocketMessage * msg = new SocketMessage(RECEIVE, (unsigned char*)recvBuf, ret);
    _UIMessageQueue.push_back(msg); // 加入訊息佇列
}
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當在初始化客戶端時initClient，設定排程，讓UI每幀都檢查是否有訊息 
Director::getInstance()->getScheduler()->scheduleUpdate(this, 0, false); 
更新函式

void SocketClient::update(float dt)
{
    if (_UIMessageQueue.size() == 0)        // 如果沒有訊息就退出
    {
        return;
    }

    _UIMessageQueueMutex.lock();        // 第一次檢查有訊息，設定互斥

// 第二次檢查，如果已經沒有訊息就釋放互斥，要檢查兩次，舉個例子
如果有兩個排程update，第一個執行上面的檢查_UIMessageQueue.size() !=0則會互斥鎖住，這時第二個也去檢查UIMessageQueue.size() !=0，也鎖住這時要等待第一個_UIMessageQueueMutex.unlock(),第一個執行完後沒有訊息,那麼第二個執行下面的檢查，結果沒有訊息，一定要unlock，這樣才能不出錯，兩次檢查保證執行緒不互鎖。

    if (_UIMessageQueue.size() == 0)        
    {
        _UIMessageQueueMutex.unlock();
        return;
    }

    SocketMessage *msg = *(_UIMessageQueue.begin());        // 獲取第一個進入佇列的訊息，先到先服務,當然也可以用優先順序佇列，先執行優先順序高的訊息
    _UIMessageQueue.pop_front();        // 記得從佇列刪除訊息

    switch (msg->getMsgType())          // 根據訊息型別執行相應的回撥函式
    {
    case DISCONNECT:
        if (onDisconnect)
            this->onDisconnect();
        break;
    case RECEIVE:
        if (onRecv)
        {
            this->onRecv((const char*)msg->getMsgData()->getBytes(), msg->getMsgData()->getSize());
        }
        break;
    default:
        break;
    }

    CC_SAFE_DELETE(msg);            // 刪除訊息，因為儲存訊息是用的new，所以這裡要刪除
    _UIMessageQueueMutex.unlock();  // 互斥解鎖
}
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同時為了操作方便，保證使用SocketClient時不出現new SocketClient delete SocketClient, 將建構函式和解構函式設定為私有的，看過設計模式的同學應該都知道這樣做的目的， 
提供construct建立SocketClient，和destroy銷燬SocketClient。

SocketClient* SocketClient::construct()
{
    SocketClient* client = new SocketClient;
    return client;
}

void SocketClient::destroy()
{
    delete this;
}
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在解構函式刪除相應的東西

SocketClient::~SocketClient(void)
{
    this->clear();
}

void SocketClient::clear()
{
    if (_socektClient != 0) // 關閉
    {
        _mutex.lock();
        this->closeConnect(_socektClient);
        _mutex.unlock();
    }

    for (auto msg : _UIMessageQueue)    // 刪除訊息，不對訊息進行處理
    {
        CC_SAFE_DELETE(msg);
    }
    _UIMessageQueue.clear();

    Director::getInstance()->getScheduler()->unscheduleAllForTarget(this);
}
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SocketServer 當有新連線請求時，也將訊息儲存在訊息佇列

if (onNewConnection)
    {
        std::lock_guard<std::mutex> lk(_UIMessageQueueMutex);
        SocketMessage * msg = new SocketMessage(NEW_CONNECTION, (unsigned char*)&socket, sizeof(HSocket));
        _UIMessageQueue.push_back(msg);
    }
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對接收訊息做了一些改變， 
由於接收到的訊息要確定是哪個client發來的，要儲存相應的client的socket

struct RecvData
{
    HSocket socketClient;
    int dataLen;
    char data[1024];
};
if (ret > 0 && onRecv != nullptr)
{
    std::lock_guard<std::mutex> lk(_UIMessageQueueMutex);
    RecvData recvData;          // 儲存socket資訊
    recvData.socketClient = socket;
    memcpy(recvData.data, buff, ret);
    recvData.dataLen = ret;
    SocketMessage * msg = new SocketMessage(RECEIVE, (unsigned char*)&recvData, sizeof(RecvData));
    _UIMessageQueue.push_back(msg);
}
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同時在update時處理訊息

switch (msg->getMsgType())
    {
    case NEW_CONNECTION:
        if (onNewConnection)
        {
            this->onNewConnection(*(HSocket*)msg->getMsgData()->getBytes());
        }
        break;
    case DISCONNECT:
        if (onDisconnect)
        {
            this->onDisconnect(*(HSocket*)msg->getMsgData()->getBytes());
        }
        break;
    case RECEIVE:
        if (onRecv)
        {
            RecvData* recvData = (RecvData*)msg->getMsgData()->getBytes();
            this->onRecv(recvData->socketClient, (const char*)recvData->data, recvData->dataLen);
        }
        break;
    default:
        break;
    }
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對服務端使用了單例模式

SocketServer* SocketServer::getInstance()
{
    if (s_server == nullptr)
    {
        s_server = new SocketServer;
    }

    return s_server;
}

void SocketServer::destroyInstance()
{
    CC_SAFE_DELETE(s_server);
}
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為了測試修改的正確性，特地做了一個demo，demo很簡單，啟動後選擇Server還是Client 
在Server點選任意位置就會看到一個enemy走向指定位置，如果有客戶端連線，客戶端同樣有enemy根據Server發出的訊息執行相應的命令，由於只是一個簡單的demo，並沒左太多的同步處理。 
效果如下： 
這裡寫圖片描述 
三個圖 
最上面的作為Server 
左下方在Server未啟動時連線失敗， 
右下方成功連線並接受Server控制，Server關閉時，連線斷開。

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