LockStepSimpleFramework-Client

m_fAccumilatedTime = m_fAccumilatedTime + deltaTime;

//如果真实累计的时间超过游戏帧逻辑原本应有的时间,则循环执行逻辑,确保整个逻辑的运算不会因为帧间隔时间的波动而计算出不同的结果
while (m_fAccumilatedTime > m_fNextGameTime) {

    //运行与游戏相关的具体逻辑
    m_callUnit.frameLockLogic();

    //计算下一个逻辑帧应有的时间
    m_fNextGameTime += m_fFrameLen;

    //游戏逻辑帧自增
    GameData.g_uGameLogicFrame += 1;
}

//计算两帧的时间差,用于运行补间动画
m_fInterpolation = (m_fAccumilatedTime + m_fFrameLen - m_fNextGameTime) / m_fFrameLen;

//更新渲染位置
m_callUnit.updateRenderPosition(m_fInterpolation);

// 设置位置
// 
// @param position 要设置到的位置
// @return none
public override void setPosition(FixVector3 position)
{
    m_fixv3LogicPosition = position;
}

//只有会移动的对象才需要采用插值算法补间动画,不会移动的对象直接设置位置即可
if ((m_scType == "soldier" || m_scType == "bullet") && interpolation != 0)
{
    m_gameObject.transform.localPosition = Vector3.Lerp(m_fixv3LastPosition.ToVector3(), m_fixv3LogicPosition.ToVector3(), interpolation);
}
else
{
    m_gameObject.transform.localPosition = m_fixv3LogicPosition.ToVector3();
}

Fix64 a = (Fix64)1;
Fix64 b = (Fix64)2;
Fix64 c = a + b;

DoLocalMove() function()
	//移动到某个位置后触发会影响后续判断的逻辑
	m_fixMoveTime = Fix64.Zero;
end

// range:[min~(max-1)]
public uint Range(uint min, uint max)
{
    if (min > max)
        throw new ArgumentOutOfRangeException("minValue", string.Format("'{0}' cannot be greater than {1}.", min, max));

    uint num = max - min;
    return Next(num) + min;
}

public int Next(int max)
{
    return (int)(Next() % max);
}

_CLIENTLOGIC_

#if _CLIENTLOGIC_
        m_gameObject.transform.localPosition = position.ToVector3();
#endif

public void setColor(float r, float g, float b)
{
#if _CLIENTLOGIC_
	m_gameObject.GetComponent<SpriteRenderer>().color = new Color(r, g, b, 1);
#endif
}

Fix64 m_fixElapseTime = Fix64.Zero;  //前缀fix代表该变量为Fix64类型
public FixVector3 m_fixv3LogicPosition = new FixVector3(Fix64.Zero, Fix64.Zero, Fix64.Zero); //前缀fixv3代表该变量为FixVector3类型
float fTime = 0;  //前缀f代表该变量为float类型

这样在逻辑代码中调用UnityTools中的接口就可以实现跨平台了

#加速功能
实现了基础的帧同步核心功能后,加速功能就很容易实现了,我们只需要改变Time.timeScale这个系统阀值就可以实现.

需要注意的是,由于帧同步的核心原理是在单元片段时间内执行完全相同次数的逻辑运算,从而保证相同输入的结果一定一致,因此在加速后,物理时间内的计算量跟加速的倍数成正比,同样的1秒物理时间片段,加速两倍的计算量是不加速的两倍,加速10倍的运算量是不加速的10倍,因此我们会发现一些性能比较差的设备在加速后会出现明显的卡顿和跳帧的状况,这是CPU运算超负荷的表现,因此需要根据游戏实际的运算量和表现来确定最大加速倍数,以免加速功能影响游戏体验
##<font size = 5>小谈加速优化<font>
实际项目中很容易存在加速后卡顿的问题,这是硬件机能决定的,因此如何在加速后进行优化就很重要,最常见的做法是优化美术效果,把一些不太重要的特效,比如打击效果,buff效果等暂时关掉,加速后会导致各种特效的频繁创建和销毁,开销极大,并且加速后很多细节本来就很难看清楚了,因此根据加速的等级选择性的屏蔽掉一些不影响游戏品质的特效是个不错的思路.由此思路可以引申出一些类似的优化策略,比如停止部分音效的播放,屏蔽实时阴影等小技巧.

#战斗回放功能
通过上面的基础框架的搭建,我们确保了相同的输入一定得到相同的结果,那么战斗回放的问题也就变得相对简单了,我们只需要记录在某个关键游戏帧触发了什么事件就可以了,比如在第100游戏帧,150游戏帧分别触发了**出兵**事件,那我们在回放的时候进行判断,当游戏逻辑帧运行到这两个关键帧时,即调用出兵的API,还原出兵操作,由于操作一致结果必定一致,因此我们就可以看到与原始战斗过程完全一致的战斗回放了.
##<font size = 5>记录战斗关键事件<font>
1.在战斗过程中实时记录

2.战斗结束后根据战斗过程中实时记录的信息进行统一保存

    UnityTools.playerPrefsSetString("battleRecord", content);
    GameData.g_listUserControlEvent.Clear();
}

>Sample为了精简示例流程,战斗日志采用字符串进行存储,用'$'等作为切割标识符,实际项目中可根据实际的网络协议进行制定,比如protobuff,sproto等

##<font size = 5>复原战斗事件<font>
1.把战斗过程中保存的战斗事件进行解码:

string content = battleRecord;

string[] contents = content.Split('$');

for (int i = 0; i < contents.Length - 1; i++)
{
    string[] battleInfo = contents[i].Split(',');

    GameData.battleInfo info = new GameData.battleInfo();

    info.uGameFrame = int.Parse(battleInfo[0]);
    info.sckeyEvent = battleInfo[1];

    GameData.g_listPlaybackEvent.Add(info);
}

2.根据解码出来的事件进行逻辑复原:

        if (gameFrame == v.uGameFrame) {
            if (v.sckeyEvent == "createSoldier") {
                createSoldier();
            }
        }
    }
}

#框架文件结构
![](https://img-blog.csdn.net/20180901094353592?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbnppMjE1/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70)
整个框架中最核心的代码为LockStepLogic.cs(帧同步逻辑),Fix64.cs(定点数)和SRandom.cs(随机数)
其余代码作为一个示例,如何把核心代码运用于实际项目中,并且展示了一个稍微复杂的逻辑如何在帧同步框架下良好运行.
<li>**battle**目录下为帧同步逻辑以及战斗相关的核心代码
<li>**battle/core**为战斗核心代码,其中
	-**action**为自己实现的移动,延迟等基础事件
	-**base**为基础对象,所有战场可见的物体都继承自基础对象
	-**soldier**为士兵相关
	-**state**为状态机相关
	-**tower**为塔相关
<li>**ui**为战斗UI
<li>**view**为视图相关

#自带sample流程
流程:战斗---战斗结束提交操作步骤进行服务器校验---接收服务器校验结果---记录战斗日志---进行战斗回放  
![](https://img-blog.csdn.net/201808270908120?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbnppMjE1/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70)
<li>绿色部分为完全相同的战斗逻辑
<li>蓝色部分为完全相同的用户输入


>示例sample中加入了一个非常简单的socket通信功能,用于将客户端的操作发送给服务器,服务器根据客户端的操作进行瞬时回放运算,然后将运算结果发还给客户端进行比对,这里只做了一个最简单的socket功能,力求让整个sample最精简化,实际项目中可根据原有的服务器架构进行替换.

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<span id = "战斗校验服务器简单搭建指引"></span>
#战斗校验服务器简单搭建指引
<li>安装mono环境
<li>编译可执行文件
<li>实现简单socket通信回传

##<font size = 5>安装mono环境</font>
进入官网https://www.mono-project.com/download/stable/#download-lin-fedora
按照指引进行安装即可

##<font size = 5>编译可执行文件</font>
1.打开刚才安装好的monodeveloper
2.点击file->new->solution
3.在左侧的选项卡中选择Other->.NET
4.在右侧General下选择Console Project
![](https://img-blog.csdn.net/20180830093255771?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbnppMjE1/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70)
在左侧工程名上右键导入子模块中battle文件夹下的所有源码
![](https://img-blog.csdn.net/2018083009331084?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbnppMjE1/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70)
点击build->Rebuild All,如果编译通过这时会在工程目录下的obj->x86->Debug文件夹下生成可执行文件
如果编译出错请回看上文提到的各种注意点,排查哪里出了问题.
>开发过程中发现工程目录下如果存在git相关的文件会导致monodeveloper报错关闭,如果遇到这种情况需要将工程目录下的.git文件夹和.gitmodules文件进行删除,然后即可正常编译了.

##<font size = 5>运行可执行文件</font>
cmd打开命令行窗口,切换到刚才编译生成的Debug文件目录下,通过mono命令运行编译出来的exe可执行文件

##<font size = 5>服务器端战斗校验逻辑</font>
可执行文件生成后并没有什么实际用处,因为还没有跟我们的战斗逻辑发生联系,我们需要进行一些小小的修改让验证逻辑起作用.
修改新建工程自动生成的Program.cs文件,加入验证代码

通过上述代码我们可以看到,首先构建了一个BattleLogic对象,然后传入客户端传过来的操作日志(battleRecord),然后用一个while循环在极短的时间内把战斗逻辑运算了一次,当判断到m_bIsBattlePause为true时证明战斗已结束.
那么我们最后以什么作为战斗校验是否通过的衡量指标呢?很简单,通过游戏逻辑帧s_uGameLogicFrame来进行判断就很准确了,因为只要有一丁点不一致,都不可能跑出完全相同的逻辑帧数,如果想要更保险一点,还可以加入别的与游戏业务逻辑具体相关的参数进行判断,比如杀死的敌人个数,发射了多少颗子弹等等合并作为综合判断依据.

##<font size = 5>实现简单socket通信回传</font>
光有战斗逻辑校验还不够,我们需要加入服务器监听,接收客户端发送过来的战斗日志,计算出结果后再回传给客户端,框架只实现了一段很简单的socket监听和回发消息的功能(尽量将网络通信流程简化,因为大家肯定有自己的一套网络框架和协议),具体请参看Sample源码.

#框架源码
##<font size = 5>客户端</font>
https://github.com/CraneInForest/LockStepSimpleFramework-Client.git

##<font size = 5>服务器</font>
https://github.com/CraneInForest/LockStepSimpleFramework-Server.git

##<font size = 5>客户端服务器共享逻辑</font>
https://github.com/CraneInForest/LockStepSimpleFramework-Shared.git
>共享逻辑以子模块的形式分别加入到客户端和服务器中,如要运行源码请在clone完毕主仓库后再更新一下子模块,否则没有共享逻辑是无法通过编译的

子模块更新命令:

>编译环境:
>客户端:win10 + unity5.5.6f1
>服务器:fedora27 64-bit