云开发之实时数据推送:打造在线对战五子棋

2019/8/30 22:35:25 人评论 次浏览 分类:开发资料

1 项目概述

游戏开发,尤其是微信小游戏开发,是最近几年比较热门的话题。

本次「云开发」公开课,将通过实战「在线对战五子棋」,一步步带领大家,在不借助后端的情况下,利用「小程序 ✖ 云开发」,独立完成一款微信小游戏的开发与上线。

2 任务目标

根据项目初始框架,阅读教程的同时,逐步完成棋盘绘制、音乐播放、玩家对战、输赢判定等功能,最终实现一个可以快乐玩耍的在线对战五子棋。

在这个过程中,会了解到 Serverless 的一些概念,并且实际应用它们,比如:云数据库云存储云函数增值能力。除了这些基本功能,还准备了更多的硬核概念与落地实践,比如:实时数据库聚合搜索权限控制

完成开发后,上传并且设置为体验版,欢迎邀请更多人来体验。

3 准备工作

从 TencentCloudBase/tcb-game-gomoku 中下载代码到本地:

git clone https://github.com/TencentCloudBase/tcb-game-gomoku.git
cd tcb-game-gomoku/

切换课程专用的 minigame-study 分支:

git checkout minigame-study

⚠️minigame分支保存着「小游戏版」的完整代码,miniprogram分支保存着「小程序版」的完整代码。

4 游戏流程图

小游戏版本的核心放在了实时对战上,中间穿插应用了云开发的各个方面。如果想体验完整的流程与交互,请前往miniprogram分支。

5 实战任务

5.1 创建云开发与小游戏环境

1、打开微信 IDE,点击左侧的小游戏,选择右侧的导入项目,导入之前下载的「在线对战五子棋」的目录,AppID 修改为你已经注册好的小游戏 AppID。

2、进入后,点击上方的云开发按钮。如果之前没有开通过云开发,需要开通云开发,新开通的话需要等待 10 ~ 20 分钟。

3、进入「云开发/数据库」,创建新的集合,新集合的名称是rooms

4、进入「云开发/存储」,点击“上传文件”。上传的内容是/static/下的bgm.mp3 和 fall.mp3。之后的代码中会通过云存储的接口,请求文件的临时 url,这样做的目的是减少用户首次进入游戏加载的静态资源

5.2 准备配置文件

创建配置文件:

cp miniprogram/shared/config.example.js miniprogram/shared/config.js

将关键字段的信息,换成自己账号的信息即可:

5.3 创建云开发接口

打开 miniprogram/shared/cloud.js,在里面初始化云开发能力,并且对外暴露云数据库以及聚合搜索的 API。

5.4 获取云存储资源的链接

为了减少用户首屏加载的静态资源,音乐资源并没有放在miniprogram目录下,而是放在了云存储中,通过调用云存储的 api 接口,来返回静态资源的临时链接。

在 miniprogram/modules/music.js中,会调用资源接口,获取资源链接:

getTempFileURL函数属于云开发相关,因此放在了 miniprogram/shared/cloud.js中。这里只需要临时链接tempFileURL属性,其它返回值直接过滤调即可。

为了方便外面调用,promise 内部不再用 reject 抛错。对于错误异常,返回空字符串。这样,加载失败的资源不会影响正常资源的加载和 Promise.all 中逻辑进行。

5.5 游戏进入与身份判断

根据前面的流程图我们可以看到,游戏玩家的身份是分为 owner 与 player。它们的含义如下:

  • owner:玩家进入游戏后,查找是否有空闲房间,如果不存在空闲房间,那么就会主动创建新的空闲房间。那么对于新创建的房间,玩家就是 owner。
  • player:玩家进入游戏后,查找是否有空闲房间,如果存在空闲房间,那么就加入空闲房间。那么对于空闲房间,玩家就是 player。

判断的依据就是 judgeIdentity 方法中,读取云数据库集合中的 rooms 的记录。如果存在多个空闲房间,需要选取创建时间最近的一个房间。因此,这里需要用到「聚合搜索」的逻辑。

聚合搜索的条件,在这里有 3 个:

  1. 标记人数的字段,是否为 1
  2. 创建时间倒叙排序
  3. 只选择 1 个


5.6 创建新房间

在上述的身份判断函数逻辑中,如果聚合搜索查询的结果为空,说明没有空闲房间,玩家需要作为 owner 来创建新的房间,等待其它玩家加入。

创建房间的逻辑就是将约定好的字段,放进云数据库的记录中。这些字段有:

  • roomid<String>: 6 位房间号,唯一
  • nextcolor<"white" | "black">: 下一步是白棋/黑棋走
  • chessmen<String>: 编码后的棋盘数据
  • createTimestamp<String>: 记录创建时间戳,精确到 ms
  • people<Number>: 房间人数

是的,你可能注意到了,这里需要保证 roomid 是不重复的。因此本地生成的随机 roomid,需要先调用云数据库的查询接口,检测是否存在。如果存在,那么递归调用,重新生成随机字符串。

5.7 监听玩家进入

对于 owner 身份来说,除了要创建新房间,还需要在创建后监听 player 身份的玩家进入游戏。

对于 player 身份的玩家进入游戏后,会更新记录中的 people 字段(1 => 2)。这时候就需要利用「实时数据库」的功能,监听远程记录的 people 字段变化。

代码实现上,调用watch方法,并且传递onChange函数参数。一旦有任何风吹草动,都可以在onChange回调函数中获得。对于传递给回调函数的参数,有两个比较重要:

  • docChanges<Array>: 数组中的每一项对应每条记录的变化类型,变化类型有 init、update、delete 等。
  • docs<Array>: 数组中的每一项对应每条记录的当前数据。

5.8 越权更新字段

对于 player 身份来说,进入房间后,既不需要「创建新房间」,也不需要「监听玩家进入」。但需要更新记录的 people 字段。由于记录是由 owner 身份的玩家创建的,而云数据库只有以下 4 种权限:

  • 所有用户可读,仅创建者可读写
  • 仅创建者可读写
  • 所有用户可读
  • 所有用户不可读写

以上 4 种权限,并没有「所有用户可读写」。因此,对于越权读写的情况,需要通过调用云函数来以“管理员”的权限实现。在 cloudfunction 中创建 updateDoc 云函数,接收前端传来的 collection、docid、data 字段。对于 data 字段来说,就是数据记录的最新更新数据。

在小游戏中,通过wx.cloud.callFunction来调用云函数。传入的 data 字段指明被调用的云函数,传入的 data 字段可以在云函数的回调函数的 event 参数中访问到(如上图所示)。

5.9 落子更新逻辑

不论对于 player 还是 owner 身份,都需要处理落子的逻辑。落子逻辑中,下面的两种情况是属于无效落子:

  1. 点击位置已经有棋子
  2. 对方还未落子,目前依然处于等待情况

对于以上两种情况,处理的逻辑分别是:

  1. 棋盘状态保存在内部类中,调用落子的函数,会返回是否成功的字段标识
  2. 只有监听到远程棋盘更新后,才会打开本地的锁,允许落子;落子后,会重新上锁

落子成功后,要在本地判断是否胜利。如果胜利,需要调用退出的逻辑。但无论是否胜利,都要将本地的最新状态更新到云端。

5.10 监听远程棋盘更新

不论对于 player 还是 owner 身份的玩家,都需要监听远程棋盘的更新逻辑。当远程棋盘字段更新时,本地根据最新的棋盘状态,重绘整个棋盘。并且进行输赢判定,如果可以判定输赢,则退出游戏;否则,打开本地的锁,玩家可以落子。

因为不同身份均需要监听,因此这一块的监听逻辑可以复用不同的是,两种身份的监听启动时间不一样。owner 身份需要等待 player 身份玩家进入游戏后才开启棋盘监听;player 身份是更新了 people 字段后,开启棋盘监听。

在监听逻辑中,需要判断远程更新的字段是否是 chessmen,这是通过前面提及的 dataType 来实现的。还徐哟啊判断记录中的 nextcolor 字段是否和本地的 color 一样,来决定是否打开本地的锁。

如果上述的两个条件均满足,则执行更新本地棋盘、判定输赢、打开本地锁的逻辑。

5.11 游戏结束与退出

每次需要判定输赢的地方,如果可以判定输赢,那么都会走到游戏退出逻辑。退出的逻辑分为 2 个部分,第 1 个是给用户提示,第 2 个是调用云函数清空记录。

第 1 个逻辑中用户提示,需要判定用户胜负状态:

第 2 个逻辑中清除记录的原因是为了方便调试,对于真正的业务场景,一般不会删除历史数据,方便问题定位。同时,这也是一个越权操作,需要调用云函数来实现。

6. 课程源码

  • 小游戏版·教程
  • 小游戏版本
  • 小程序版本

7. 更多

更多云开发使用技巧及 Serverless 行业动态,扫码关注我们~


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