python - 重组程序以使用 asyncio

Question

目前我有一个使用 socket 模块同步联网的游戏。

它的结构是这样的:

服务器:

while True:
    add_new_clients()
    process_game_state()
    for client in clients:
        send_data(client)
        get_data_from(client)

客户:

connect_to_server()
while True:
    get_data_from_server()
    process_game_state()
    draw_to_screen()
    send_input_to_server()

我想用一些使用比 socket 更高级的模块来替换网络代码，例如asyncio 或 gevent。但是，我不知道该怎么做。

我见过的所有例子都是这样构造的:

class Server:
    def handle_client(self, connection):
        while True:
            input = get_input(connection)
            output = process(input)
            send(connection, output)

然后 handle_client 被并行调用，使用线程或其他东西，为每个加入的客户端。

如果可以单独处理客户端，则此方法工作正常。但是，我仍然想保留一个游戏循环类型的结构，其中只在一种情况下进行处理——我不想为每个客户端检查碰撞等。我该怎么做？

Answer 1

我假设您了解如何使用协议(protocol)创建服务器以及异步范例的工作原理。

您只需将您的 while 事件循环分解为处理程序。

让我们看看服务器案例和客户端案例:

服务器案例

客户端(服务器端)

您需要创建一个我们称之为协议(protocol)的东西，它将用于创建服务器并用作每个实例 = 一个客户端的模式:

class ClientProtocol(asyncio.Protocol):
    def connection_made(self, transport):
        # Here, we have a new player, the transport represent a socket.
        self.transport = transport


    def data_received(self, data):
        packet = decode_packet(data) # some function for reading packets
        if packet.opcode == CMSG_MOVE: # opcode is a operation code.
            self.player.move(packet[0]) # packet[0] is the first "real" data.
            self.transport.write("OK YOUR MOVE IS ACCEPTED") # Send back confirmation or whatever.

好的，现在您已经了解了如何与客户合作。

游戏状态

之后，您需要每 X 毫秒处理一次游戏状态:

def processGameState():
    # some code...
    eventLoop.call_later(0.1, processGameState) # every 100 ms, processGameState is called.

在某些时候，您将在初始化中调用 processGameState，它会告诉 eventLoop 在 100 毫秒后调用 processGameState(这可能不是理想的方法，但它是一个类似的想法 )

至于向客户端发送新数据，你只需要存储一个列表 ClientProtocol并为每个人写一个简单的传输。

get_data_from 显然被删除了，因为我们在 data_received 中异步接收所有数据。 ClientProtocol 的方法.

这是关于如何将所有同步代码重构为异步代码的草图。您可能想要添加身份验证和其他一些东西，如果这是您第一次使用异步范例，我建议您尝试使用 Twisted 而不是 asyncio 来完成它:Twisted 可能比 asyncio 在任何地方都有更多的文档和解释(但 asyncio与 Twisted 完全相同，因此您每次都可以切换回来)。

客户案例

这里也差不多。

但是，您可能需要注意您的绘图方式和管理输入的方式。您最终可能需要使用另一个线程来调用输入处理程序，并使用另一个线程以恒定的帧速率绘制到屏幕。

结论

开始时以异步方式思考非常困难。

但这是值得的。

请注意，即使是我的方法也可能不是最好的或不适合游戏。我只是觉得我会那样做，请花点时间测试您的代码并对其进行分析。检查您是否在未使用 deferToThread(或其他助手)进行适当处理的情况下，在同一函数中混契约(Contract)步和异步代码，这会破坏您游戏的性能.