游戏房间管理模块

前言：

需要设计一个房间类，能够实现房间的实例化，房间类主要是对匹配成对的玩家建立一个小范围的关联关系，一个房间中任意用户发生的任何动作，都会被广播给房间中的其他用户。

因为这些类似的房间会有很多，因此需要将这些房间管理起来以便对房间的生命周期进行控制；

因此要实现两个部分：1.房间的设计 2. 房间管理的设置

请求格式

此项目，是依托于Websocket协议来实现的，正文采用的是json格式进行正文数据的格式组；

聊天时的请求格式：

进入游戏房间的请求格式：

房间类实现

管理的数据：

这些数据都是之后要用到的

房间中会产生的动作有那些：

  就两种 1. 聊天  2. 下棋

而且不管是那种动作都是要广播给房间中的其他通用化的，只有这个动作合理

房间的操作

当然，这些都是根据实际情况，总结出的操作，若后续还需要什么，还应该添加；

这些简单来说就是基本框架

对下棋胜利的判断：

五子棋胜负判断方向说明

五星连珠的四个判断方向

1. 横行五星

• 向右统计：行不变，列++

• 向左统计：行不变，列--

2. 纵列五星

• 向上统计：列不变，行--

• 向下统计：列不变，行++

3. 正斜

• 右上方向：行--，列++

• 左下方向：行++，列--

4. 反斜

• 左上方向：行--，列--

• 右下方向：行++，列++

房间管理实现

根据 上一篇 服务器流程图可以知道，房间管理需要什么操作，需要什么数据

房间管理

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1. 创建房间（两个玩家对战匹配完成了，为他们创建一个房间，需要传入两个玩家的用户ID）

2. 查找房间（通过房间ID查找房间信息；通过用户ID查找所在房间信息）

3. 销毁房间（根据房间ID销毁房间；房间中所有用户都退出了，销毁房间）

需要管理的数据

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using room_ptr = std::shared_ptr<room>; 房间信息的空间使用shared_ptr进行管理

1. 数据管理模块句柄；

2.  在线用户管理模块句柄；

3.  房间ID分配计数器；（分配每个房间的ID）

4.  互斥锁

5. unorderedmap<room_id, room_ptr> 房间信息管理（建立起房间ID与房间信息的映射关系）

6. unorderedmap<uid, rid> 房间ID与用户ID的关联关系管理（先通过用户ID找到所在房间ID，再去查找房间信息）

session数据与管理模块

什么是session

在WEB开发中，HTTP协议是⼀种无状态短链接的协议，这就导致一个客户端连接到服务器上之后，服务器不知道当前的连接对应的是哪个用户，也不知道客⼾端是否登录成功，这时候为客户端提所有服务是不合理的。

因此，服务器为每个用户浏览器创建一个会话对象（session对象）；

注意：一个浏览器独占一个 session对象(默认情况下)。因此，在需要保存用户数据时，服务器程序可以把用户数据写到用户浏览器独占的session中，当用户使用浏览器访问其它程序时，其它程序可以从用户的session中取出该用户的数据，识别该连接对应的用户，并为用户提供服务

session工作原理

为什么要使用session

为什么要使用session，而不是一直使用 cookie来进行用户状态管理呢？

如图所示，如果使用cookie，以登入账号为例子，

先服务器发送 账号 与 密码，然后服务器会响应一个状态，用户就可以有了这个statu状态，接着进行自己想要的操作，图中为 chat 操作；

然而，cookie 的status 状态十分容易被修改，会导致账号安全问题很严重；

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但使用cookie和session进行http在短连接通信的情况下进行用户状态管理，就很安全

• 要注意的是，这个服务器上管理的session都会有过期时间，超过时间了，就会将对应的session删除，每次客户端与服务器的通信都需要延长session的过期时间；

session类实现

session模块用途保存客户端用户状态信息

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根据需要的操作，需要的数据

1. 有自己的标识：ssid

2. 用户的状态信息。

3. 用户ID

4. session相关的定时器（通过是否包含有定时器，确定当前session是否已经添加了定时销毁任务）

websocketpp库中定时器的使用：
其中的定时器基于 boost::asio::steady_timer

session类管理实现

session管理操作

1. 创建session

2. 为session设置过期时间

3. 获取session

4. 销毁session（过期自动被销毁）

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session管理数据

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根据需要的操作，需要的数据

1. ssid的计数器

2. 互斥锁

3. 管理器 unordered_map<ssid, session_ptr>

4. websocket的server的对象——用于添加定时任务

对战玩家匹配管理模块

基础理念

基础思想还是很简单的：

五子棋对战的玩家匹配是根据自己的天梯分数进行匹配的，而服务器中将玩家天梯分数分为三个档 次：

1. ⻘铜：天梯分数⼩于2000分

2. 白银：天梯分数介于2000~3000分之间

3. ⻩⾦：天梯分数⼤于3000分

而实现玩家匹配的思想十分简单，为不同的档次设计各自的匹配队列，当一个队列中的玩家数量大于等于2的时候，则意味着同一档次中，有2个及以上的人要进行实战匹配，则出队队列中的前两个用户，相当于队首2个玩家匹配成功，这时候为其创建房间，并将两个用户信息加入房间中。

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基础流程

根据流程就可以知道下面设计：

1. 设计一个匹配队列——阻塞队列

2. 匹配管理，因为匹配队列有三个，因此创建三个线程，阻塞等待指定队列中的玩家数量>=2

设计一个阻塞队列类

设计一个阻塞队列：（目的是用于实现玩家匹配队列）

功能：

1. 入队数据

2. 出队数据

3. 移除指定的数据

4. 线程安全

5. 获取队列元素个数

6. 阻塞

7. 判断队列是否为空

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template <class T>
class match_queue {
private:
    std::list<T> _list;
    std::mutex _mutex;
    std::condition_variable _cond;
}

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匹配管理

匹配管理类的数据：

1. 三个不同档次的队列

2. 三个线程分别对三个队列中的玩家进行匹配

3. 房间管理模块的句柄

4. 在线用户管理模块的句柄

5. 数据管理模块-用户表的句柄

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匹配管理类功能/操作：

1. 添加用户到匹配队列

2. 从匹配队列移除用户

3. 线程入口函数判断指定队列是否人数大于2出队两个玩家
   创建房间，将两个玩家添加到房间中向两个玩家发送对战匹配成功的消息