CN107995169A - 一种基于微服务架构的手机游戏服务端框架系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于微服务架构的手机游戏服务端框架系统，采用基于容器技术的微服务架构构建而成，且该框架系统包括网络层、业务层及数据层；网络层包含连接服务组件、推送服务组件和会话服务组件，所述业务层包含游戏场景服务组件、任务调度服务组件、聊天服务组件、邮件服务组件；所述数据层包含数据访问服务组件、行为日志聚合组件、系统日志聚合组件、前述所有的组件都由服务构成，且均使用Zookeeper集群配合负载均衡器实现服务注册和发现。本发明可提高组件复用度，降低服务端开发门槛，提高团队协同开发效率，实现从代码更新、测试、编译、镜像构建和应用部署的全流程自动化，降低人力和计算资源成本，缩短产品迭代周期。

Description

一种基于微服务架构的手机游戏服务端框架系统

技术领域

本发明涉及手机游戏开发技术领域，特别涉及一种基于微服务架构的手机游戏服务端框架系统。

背景技术

目前网络游戏按照终端类型主要分四类：个人电脑客户端游戏（PC端游）、个人电脑网页游戏（PC页游）、手机客户端游戏（手机端游）、手机网页游戏（手机页游）。网络游戏从个人电脑时代开始至今已有二十年左右的历史，手机网络游戏是近五年伴随移动互联网发展而出现的产品，由于个人电脑网络游戏和手机网络游戏在设备操作、使用场景、运营模式等方面都有较大的区别，因此对游戏服务端的技术需求和侧重点有所不同。个人电脑网络游戏一般操作复杂度和交互频率较高，开新区服和版本发布的周期相对稳定，服务端的技术要求低延时高响应、中心化管理、运维环境变化少；手机网络游戏一般操作简易、交互频率低，开新区服和版本发布周期短，很多手机游戏运营采用“滚服”模式即每隔一天或几天开一个新区服，服务端的技术要求快速迭代、水平扩展、运维弹性高。

当前很多知名网络游戏公司是从个人电脑网络游戏研发转向手机网络游戏研发，出于维护成本的考虑依然会沿用原有游戏服务端的技术方案。新生代的手机游戏创业公司由于规模小、研发实力不足，一般会选用市面上已有的开源游戏服务端框架或自己开发一套简易框架。市场上已有的开源框架基本上也是沿用个人电脑网络游戏服务端的技术思路，仍然是单体模式架构、中心化管理，只是有些增加了分布式计算功能。现有的游戏服务端框架基本上都是从程序开发的角度去设计，没有考虑手机游戏运营模式对开发和运维的要求。

首先，从程序开发来看，传统服务端的技术是单体模式架构、中心化管理，一般都是由一个管理进程管理所有的子系统。这种模式在开发和调试阶段都需要整体运行，这种系统的耦合度难以控制，特别是随着开发团队人数的增加和开发人员水平的参差不齐需要投入较大精力去降低系统的耦合度，而且对团队配合要求较高，其中一个开发人员引起的问题可能会产生全局性影响导致整个团队的开发进度受阻。手机游戏产品上线后一般需要在短期内快速迭代产品，随着服务端系统的日益复杂和耦合度的增加，系统解耦的难度会越来越大或者特别依赖于程序员的技术水平，这样产品迭代速度会越来越慢。

其次，从运维方式来看，传统个人电脑网络游戏服务端的运维不太适宜手机游戏这种需要频繁更新、持续“滚服”的场景，传统运维的服务端部署较为繁琐、系统环境依赖度较高、计算资源利用率低，而且系统组件有单点故障的风险，随着功能的增加可能需要配套一系列运维工具，综合运维成本较高。

再次，从功能上看，现在大多数开源服务端框架基本上只封装了通信和管理功能，少数框架封装了数据读写功能，而对深度手机游戏的运营来说邮件、聊天、敏感词过滤、消息分类、日志聚合都是必不可少的功能，这些功能在大部分已有的服务端框架中都没有体现或者不能满足需求。

有鉴于此，本发明人提出一种基于微服务架构的手机游戏服务端框架系统，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于微服务架构的手机游戏服务端框架系统，以提高组件复用度，降低服务端开发门槛，提高团队协同开发效率，实现从代码更新、测试、编译、镜像构建和应用部署的全流程自动化，降低人力和计算资源成本，缩短产品迭代周期。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种基于微服务架构的手机游戏服务端框架系统，其采用基于容器技术的微服务架构构建而成，且该框架系统包括网络层、业务层及数据层；

其中，网络层包含：

连接服务组件，用于接收手机终端的网络请求，根据该请求拆封并处理连接服务协议以连接手机终端，还用于在向会话服务组件发送身份验证请求和获取验证结果后接收和处理来自手机终端的业务数据，并向游戏场景服务组件发送游戏业务请求，以及通过路由转发业务数据到游戏场景服务组件；

推送服务组件，用于依据游戏场景服务组件的推送请求，在向会话服务组件发送用户会话查询请求和获取查询结果后下发数据到手机终端；所述推送请求含推送业务请求、推送游戏通知、推送聊天消息以及推送邮件请求；

会话服务组件，用于记录手机终端连接状态，在手机终端与网络连接服务组件建立连接后访问会话服务组件，由处理会话服务组件处理身份验证信息并返回验证结果至连接服务组件，处理会话查询信息并返回查询结果至推送服务组件；

所述业务层包含：

游戏场景服务组件，其采用逻辑区服，实现游戏核心业务逻辑，每个服务容器对不同的游戏区服业务请求执行相同的程序逻辑，具体用于根据连接服务组件的游戏业务请求、邮件服务组件的返回结果或聊天服务组件的返回结果向数据访问服务组件发送数据读写请求，根据连接服务组件的游戏业务请求向聊天服务组件发送聊天服务请求，根据数据访问服务返回结果向行为日志聚合组件发送行为日志，以及根据游戏管理平台的发送系统邮件指令向邮件服务组件发送邮件业务请求；

任务调度服务组件，用于对定时任务进行调度并通知游戏场景服务组件执行任务；

聊天服务组件，用于根据聊天服务请求分不同的聊天频道处理用户聊天消息，并返回聊天结果至游戏场景服务组件，游戏场景服务组件将该结果在数据访问服务读写后经连接服务组件返回结果至手机终端，并推送聊天消息到相关频道的其它手机终端；

邮件服务组件，分为系统邮件和用户邮件处理，用于根据邮件业务请求对系统邮件或用户邮件进行处理，并返回结果至游戏场景服务组件，游戏场景服务组件将该结果在数据访问服务读写后经连接服务组件或推送服务组件返回结果至手机终端；

所述数据层包含：

数据访问服务组件，其配置游戏逻辑区服的数据路由，提供对象关系映射接口处理持久化数据，具体用于根据游戏场景服务的游戏数据读写请求进行数据的写入或读取操作，并返回结果至游戏场景服务，游戏场景服务转发该结果至连接服务组件，由连接服务组件将该结果最终返回至手机终端；

行为日志聚合组件，按照统一规范收集用户行为日志；

系统日志聚合组件，按照统一规范收集系统运行产生的日志并提供检索；

前述所有的组件都由服务构成，且均使用Zookeeper集群配合负载均衡器实现服务注册和发现，服务的配置信息均由Zookeeper集群集中管理，各服务访问通过访问Zookeeper集群获取其它服务的访问地址和相关配置，服务与服务之间使用HTTP或RPC方式通信，框架中的每个服务采用相同的部署模式并且无状态计算。

所述数据层还包含：

消息分类器，用于从聊天服务组件获取用户聊天消息，离线分析用户聊天消息，对垃圾消息分类后返回结果至聊天服务组件；

敏感词服务，用于从聊天服务组件获取用户消息，判断用户消息是否含有敏感词，并返回判断结果至聊天服务组件。

行为日志聚合组件含Flume日志采集工具、Kafka消息队列和日志消费服务子组件。

所述系统日志聚合组件含 Fluentd日志采集工具、Elasticsearch分布式搜索和分析引擎和Kibana可视化工具。

所述连接服务组件处理业务数据的方式依次包括加密、压缩和封装。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：

1）采用微服务架构以分治法对系统解耦，提高组件复用度，降低服务端开发门槛，提高团队协同开发效率；

2）以容器化技术实施DevOps方法，实现从代码更新、测试、编译、镜像构建和应用部署的全流程自动化，降低人力和计算资源成本，缩短产品迭代周期；

3）提供高可用、弹性伸缩、蓝绿发布的集群部署方案，提高手机游戏服务端的稳定性和运维弹性；

4）采用游戏逻辑区服，简化区服环境配置和更新，降低单个区服维护成本；

5）完善游戏服务端框架基础功能：邮件、聊天、敏感词过滤、消息分类、日志聚合。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

附图说明

图1是本发明的系统结构框图；

图2是本发明采用的服务组件框架图；

图3是本发明消息分类器运行流程图；

图4是本发明行为日志聚合运行流程图；

图5是本发明系统日志聚合运行流程图；

图6是本发明游戏核心业务流程图；

图7是本发明聊天业务流程图；

图8是本发明系统邮件业务流程图；

图9是本发明用户邮件业务流程图；

图10是本发明推送业务流程图；

图11是本发明定时任务业务流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明揭示的一种基于微服务架构的手机游戏服务端框架系统，其采用基于容器技术的微服务架构构建而成，且该框架系统包括网络层、业务层及数据层；

其中，网络层包含：

连接服务组件，用于接收手机终端的网络请求，根据该请求拆封并处理连接服务协议以连接手机终端，还用于在向会话服务组件发送身份验证请求和获取验证结果后接收和处理来自手机终端的业务数据，并向游戏场景服务组件发送游戏业务请求，以及通过路由转发业务数据到游戏场景服务组件；

推送服务组件，用于依据游戏场景服务组件的推送请求，在向会话服务组件发送用户会话查询请求和获取查询结果后下发数据到手机终端；所述推送请求含推送业务请求、推送游戏通知、推送聊天消息以及推送邮件请求；

会话服务组件，用于记录手机终端连接状态，在手机终端与网络连接服务组件建立连接后访问会话服务组件，由处理会话服务组件处理身份验证信息并返回验证结果至连接服务组件，处理会话查询信息并返回查询结果至推送服务组件；

所述业务层包含：

游戏场景服务组件，其采用逻辑区服，实现游戏核心业务逻辑，每个服务容器对不同的游戏区服业务请求执行相同的程序逻辑，简化了服务端的部署和更新。游戏场景服务组件具体用于根据连接服务组件的游戏业务请求、邮件服务组件的返回结果或聊天服务组件的返回结果向数据访问服务组件发送数据读写请求，根据连接服务组件的游戏业务请求向聊天服务组件发送聊天服务请求，根据数据访问服务返回结果向行为日志聚合组件发送行为日志，以及根据游戏管理平台的发送系统邮件指令向邮件服务组件发送邮件业务请求；

任务调度服务组件，用于对定时任务进行调度并通知游戏场景服务组件执行任务；

聊天服务组件，用于根据聊天服务请求分不同的聊天频道处理用户聊天消息，并返回聊天结果至游戏场景服务组件，游戏场景服务组件将该结果在数据访问服务读写后经连接服务组件返回结果至手机终端，同时将聊天消息推送到所属聊天频道的用户手机终端；该服务组件不涉及游戏业务逻辑处理，其处理聊天消息是将聊天频道划分消息组，每个聊天频道支持创建、查询、删除操作；

邮件服务组件，分为系统邮件和用户邮件处理，用于根据邮件业务请求对系统邮件或用户邮件进行处理，并返回结果至游戏场景服务组件，游戏场景服务组件将该结果在数据访问服务读写后经连接服务组件或推送服务组件返回结果至手机终端；该服务组件不涉及游戏业务逻辑处理，系统邮件包含附件功能，用户可以从附件中领取游戏物品；

所述数据层包含：

数据访问服务组件，实现游戏核心业务逻辑，其配置游戏逻辑区服的数据路由，提供对象关系映射接口处理持久化数据，具体用于根据游戏场景服务的游戏数据读写请求进行数据的写入或读取操作，并返回结果至游戏场景服务，游戏场景服务转发该结果至连接服务组件，由连接服务组件将该结果最终返回至手机终端；

行为日志聚合组件，按照统一规范收集用户行为日志，如图4所示，用户的游戏行为日志含接口日志、数值日志、虚拟币日志、登录日志、注册日志；行为日志聚合组件含Flume日志采集工具、Kafka消息队列和日志消费服务子组件。如图4所示游戏服务端调用日志组件接口输出到Flume，Flume对日志分类扇出到Kafka消息队列，日志消费服务实时读取Kafka消息投递到数据仓库，完成了数据分析的第一阶段数据提取；

系统日志聚合组件，如图5所示，系统日志聚合组件按照统一规范收集系统运行产生的日志并提供检索，日志含日志等级、时间、消息、调用堆栈、代码文件、执行函数、代码行号信息；其中日志级别由低到高分为Debug、Info、Warn、Error、Critical五种，根据不同的运行环境来设置日志输出级别，使用标准输出写入容器日志，系统日志聚合组件含 Fluentd日志采集工具、Elasticsearch分布式搜索和分析引擎和Kibana可视化工具。Fluentd日志采集工具日志传输到Elasticsearch，运维开发人员使用Kibana可视化工具检索日志；

消息分类器，用于从聊天服务组件获取用户聊天消息，离线分析用户聊天消息，对垃圾消息分类后返回结果至聊天服务组件，所述分类后的垃圾消息作为后续对用户禁言的依据；本发明消息分类器基于朴素贝叶斯分类器方法过滤垃圾消息，在机器学习没有训练集冷启动的状态下结合人工仲裁和用户投诉方法来完成样本训练集的初始化，当完成初步的训练后进入热启动状态，这时采用有监督学习策略过滤消息并不断完善训练集。

敏感词服务组件，用于从聊天服务组件获取用户消息，判断用户消息是否含有敏感词，并返回判断结果至聊天服务组件，该服务具体通过建立敏感词库进行匹配消息中的敏感词，在启动时将词库加载到服务节点内存，使用AC自动机多模匹配算法加快匹配速度。

前述所有的组件都由服务构成，且均使用Zookeeper集群配合负载均衡器实现服务注册和发现，服务的配置信息均由Zookeeper集群集中管理，各服务访问通过访问Zookeeper集群获取其它服务的访问地址和相关配置，服务与服务之间使用HTTP或RPC方式通信，框架中的每个服务采用相同的部署模式并且无状态计算，ZooKeeper是一个分布式的、开放源码的分布式应用程序协调服务，ZooKeeper的目标就是封装好复杂易出错的关键服务，将简单易用的接口和性能高效、功能稳定的系统提供给用户。如图2所示，一个集群由n个节点（云主机）组成，一个节点可运行n个容器，一个服务由n个相同镜像、相同配置的容器组成。

本发明中各功能组件即服务可以独立维护、部署、升级，各服务与其它服务充分解耦，避免因一个功能组件的问题导致整个系统无法工作；结合服务注册与发现，所有服务支持代码热更新和配置热更新；使用持续集成、持续交付和容器编排工具来完成DevOps全过程，替代业内部署复杂、迭代缓慢的传统方式，实现从代码更新、测试、编译、镜像构建和应用部署的全流程自动化。

如图6所示，本发明游戏核心业务流程如下：用户使用手机终端操作游戏前端场景，前端交互界面封装协议数据向游戏服务端提交业务操作请求，业务请求经由负载均衡器转发到连接服务，连接服务请求会话服务验证身份，验证通过后解析协议转发业务数据到游戏场景服务，游戏场景服务执行游戏业务逻辑脚本如果需要读取数据则请求数据访问服务执行读数据操作，否则生成事务提交到数据访问服务执行写数据操作，数据访问服务执行成功后返回结果到游戏场景服务，游戏场景服务处理完业务逻辑后异步发送行为日志并返回结果到连接服务，连接服务对操作结果封装协议数据返回到手机前端。

如图7所示，本发明聊天业务流程如下：用户使用手机终端操作聊天交互界面，当用户在游戏内频道发送聊天消息时，游戏前端封装聊天协议数据向连接服务发送请求，业务请求经由负载均衡器转发到连接服务，连接服务请求会话服务验证身份，验证通过后解析协议转发业务数据到游戏场景服务，游戏场景服务封装聊天数据转发到聊天服务，聊天服务接收到请求访问敏感词服务进行敏感词过滤，再请求消息分类器进行消息分类，如果消息分类后允许发送则执行聊天消息处理返回结果到游戏场景服务，游戏场景服务根据业务类型决定是否请求数据访问服务再返回结果到连接服务，同时游戏场景服务访问推送服务执行推送业务流程向其他用户广播聊天消息。

图8所示，本发明系统邮件业务流程如下：游戏运营管理员操作运营管理平台前端向游戏场景服务发送系统邮件业务请求，游戏场景服务根据业务类型请求数据访问服务读写操作，游戏场景服务调用邮件服务生成系统邮件返回结果，游戏场景服务访问推送服务执行推送业务流程下发系统邮件通知。

图9所示，本发明用户邮件业务流程如下：用户使用手机终端操作邮件交互界面，当用户向其他用户发送消息时，游戏前端封装邮件协议数据向连接服务发送请求，业务请求经由负载均衡器转发到连接服务，连接服务请求会话服务验证身份，验证通过后解析协议转发业务数据到游戏场景服务，游戏场景服务封装邮件数据转发到邮件服务，邮件服务接收到请求访问敏感词服务进行敏感词过滤，邮件服务执行邮件逻辑处理后返回结果到游戏场景服务，游戏场景服务根据业务类型决定是否请求数据访问服务再返回结果到连接服务，连接服务对操作结果封装协议数据返回到手机前端。

图10所示，本发明推送业务流程如下：推送服务接收游戏场景服务的业务推送请求，推送服务请求会话服务查询在线用户，推送服务向在线用户手机游戏前端推送数据。

图11所示，本发明定时任务业务流程如下：任务调度服务触发定时任务请求游戏场景服务，游戏场景服务执行游戏任务逻辑脚本，如果需要读取数据则请求数据访问服务执行读数据操作，否则生成事务提交到数据访问服务执行写数据操作，数据访问服务执行成功后返回结果到游戏场景服务，游戏场景服务访问推送服务执行推送业务流程下发任务处理结果。

以上仅为本发明的具体实施例，并非对本发明的保护范围的限定。凡依本案的设计思路所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于微服务架构的手机游戏服务端框架系统，其特征在于，采用基于容器技术的微服务架构构建而成，该框架系统包括网络层、业务层及数据层；

其中，网络层包含：

连接服务组件，用于接收手机终端的网络请求，根据该请求拆封并处理连接服务协议以连接手机终端，还用于在向会话服务组件发送身份验证请求和获取验证结果后接收和处理来自手机终端的业务数据，并向游戏场景服务组件发送游戏业务请求，以及通过路由转发业务数据到游戏场景服务组件；

推送服务组件，用于依据游戏场景服务组件的推送请求，在向会话服务组件发送用户会话查询请求和获取查询结果后下发数据到手机终端；所述推送请求含推送业务请求、推送游戏通知、推送聊天消息以及推送邮件请求；

会话服务组件，用于记录手机终端连接状态，在手机终端与网络连接服务组件建立连接后访问会话服务组件，由会话服务组件处理身份验证信息并返回验证结果至连接服务组件，处理会话查询信息并返回查询结果至推送服务组件；

所述业务层包含：

游戏场景服务组件，其采用逻辑区服，每个服务容器对不同的游戏区服业务请求执行相同的程序逻辑，具体用于根据连接服务组件的游戏业务请求、邮件服务组件的返回结果或聊天服务组件的返回结果向数据访问服务组件发送数据读写请求，根据连接服务组件的游戏业务请求向聊天服务组件发送聊天服务请求，根据数据访问服务返回结果向行为日志聚合组件发送行为日志，以及根据游戏管理平台的发送系统邮件指令向邮件服务组件发送邮件业务请求；

任务调度服务组件，用于对定时任务进行调度并通知游戏场景服务组件执行任务；

聊天服务组件，用于根据聊天服务请求分不同的聊天频道处理用户聊天消息，并返回聊天结果至游戏场景服务组件，游戏场景服务组件将该结果在数据访问服务读写后经连接服务组件返回结果至手机终端，并推送聊天消息到相关频道的其它手机终端；

邮件服务组件，分为系统邮件和用户邮件处理，用于根据邮件业务请求对系统邮件或用户邮件进行处理，并返回结果至游戏场景服务组件，游戏场景服务组件将该结果在数据访问服务读写后经连接服务组件或推送服务组件返回结果至手机终端；

所述数据层包含：

数据访问服务组件，其配置游戏逻辑区服的数据路由，提供对象关系映射接口处理持久化数据，具体用于根据游戏场景服务的游戏数据读写请求进行数据的写入或读取操作，并返回结果至游戏场景服务，游戏场景服务转发该结果至连接服务组件，由连接服务组件将该结果最终返回至手机终端；

行为日志聚合组件，按照统一规范收集用户行为日志；

系统日志聚合组件，按照统一规范收集系统运行产生的日志并提供检索；

前述所有的组件都由服务构成，且均使用Zookeeper集群配合负载均衡器实现服务注册和发现，服务的配置信息均由Zookeeper集群集中管理，各服务访问通过访问Zookeeper集群获取其它服务的访问地址和相关配置，服务与服务之间使用HTTP或RPC方式通信，框架中的每个服务采用相同的部署模式并且无状态计算。

2.如权利要求1所述的一种基于微服务架构的手机游戏服务端框架系统，其特征在于，所述数据层还包含：

消息分类器，用于从聊天服务组件获取用户聊天消息，离线分析用户聊天消息，对垃圾消息分类后返回结果至聊天服务组件；

敏感词服务，用于从聊天服务组件获取用户消息，判断用户消息是否含有敏感词，并返回判断结果至聊天服务组件；

行为日志聚合组件含Flume日志采集工具、Kafka消息队列和日志消费服务子组件；

所述系统日志聚合组件含 Fluentd日志采集工具、Elasticsearch分布式搜索和分析引擎和Kibana可视化工具。

3.如权利要求1所述的一种基于微服务架构的手机游戏服务端框架系统，其特征在于：所述连接服务组件处理业务数据的方式依次包括加密、压缩和封装。