2022年，重访《Boss Room》：GameObjects、Relay和Lobby的网码（Netcode）

《Boss Room》于2021年4月就发布了抢先体验版，是Unity给开发者鲜活的项目示例，而现在它应用了更多的Unity Gaming Services（UGS）元素，可用于多人游戏开发的上手学习。

作为多人游戏的示例项目，《Boss Room》在一个可用于实际生产的环境中展示了各种UGS功能，供开发者学习多人游戏的开发。 

《Boss Room》有两个主要作用：

1. 其一是作为一个示范性样例供社区用作项目基础，或作为零部件用在你自己的Unity游戏中。
2. 这也让我们有机会亲自尝试自己的解决方案——示例项目团队与UGS团队携手合作，使用了他们的SDK来创建并维护一个具备所有常见功能的多人游戏。随着我们不断揭露新的工具和功能，《Boss Room》也在不断发展、其功能也越来越多。

就在上个月，《Boss Room》更新了v1.1.0-pre，为多人游戏服务端的开发者带来了一套全新的功能集。

请在下文详细了解《Boss Room》怎样整合Unity Gaming Services并创造符合玩家期望的游戏房间功能。 

在这篇博客中，我们不希望耗费过多的篇幅重复阐述Lobby、Relay和Authentication文档的已有内容，比如服务整合步骤。相反，我们想把重点放在整合时总结的经验和遇到的困难，以及对应的解决方案。

作为一款多人游戏，《Boss Room》必须得有一个搜索和加入游戏的方式。

目前，玩家有两种方法来搜索并连接到游戏。

IP直连允许玩家使用公开的IP地址相互连接。不过，一台电脑的网络通常要经由NAT（网络地址转换设备）和路由器转接，因此直接连接到别人的电脑并没有想象得那么简单。 

端口转发（Port forwarding）技术能让直连成为可能，但是主机方还是需要做一些额外设置才能让其他玩家连接。此种解决方案也不具备搜索游戏比赛的功能，玩家必须通过游戏外的信息分享渠道传递相关加入信息才行。而它的好处是可以使用局域网运行，不需要互联网连接。 

像《Boss Room》这种多人游戏必须要能在互联网上游玩、游戏房间必须能被轻松搜索到，不可以强行让玩家自己完成端口转发。

那么这时Unity Gaming Services就有用了——Authentication、Lobby加Relay的组合技可以让玩家轻松地创建或加入联网游戏，不必再依靠端口转发或游戏外的协调。

在Authentication、Lobby和Relay服务整合到《Boss Room》之后，游戏的创建和加入会变得更加简单，让端口转发和分享游戏信息显得多余。 

总的来说，游戏现在的联网体验更加顺畅和迅速，这一点对样例项目来说是加分项，对真正的游戏来说是必须项 。

接下来再来看看我们从项目制作中总结出来的经验吧！

从游戏体验来看，《Boss Room》是一个功能齐全、主机托管的PVE多人合作游戏RPG，支持最多8名玩家——详细的游戏功能和玩法可以在此处了解。

第一步：Authentication、UGS及本地迭代的流程

玩家要想使用其他的Unity Gaming Services服务，就必须经过身份验证，所以游戏在启动并加载完主菜单之后便会启动Authentication。

Authentication支持匿名登录，玩家不需要输入额外的信息即可开始游戏。

需要提一嘴的是，Authentication API默认不会区分同一台设备的多个游戏实例，即便玩家打开了多个游戏进程，游戏登陆的仍是同一个账户。这点给本地的游戏测试带来了困难——ParrelSync克隆出来的和实际的游戏都受到了影响。

幸而这里有一个简单的解决方案：Authentication支持Profiles玩家档案，它正是解决问题的关键所在。Profiles可以有效地让多名玩家同时在一台设备上进行游戏。要在本地进行测试，我们需要让正式版和编辑器版能在多个Profile间自由切换。

如果要创建玩家档案，你需要根据ProfileManager类来决定使用哪一类Profile。在正式版里我们使用的是`-AuthProfile`命令行参数来指定新档ID。在编辑器中迭代时，我们用到了ParrelSync，ProfileManager类同样支持用ParrelSync的`CloneManager`自定义参数来指定玩家档案的类型。

我们还使用了`ProfileManager.Profile`来生成自定义的`InitializationOptions`。

执行档案切换和账户登入的逻辑代码如下：

在上述任务完成后，我们就可以启动其他服务了，并且我们用了某种方法自动化了ParrelSync和Profile的本地迭代流程。我们最近在《Boss Room》中把这一点改为基于dataPath，以减少对工具的束缚，但上述解决方案对ParrelSync用户仍然有效。

• 玩家若想创建主机，可以输入游戏房间的名称、设定开放或加密房间，然后点击“create”按钮。
• 创建房间的API这时就会被调用。新建的游戏房间会进入**locked**状态（区别于已经设置完毕并开放的游戏房间），直到系统成功完成下方分配中继网络和启动网码传输的步骤：
• 主机向Relay请求分配中继网络
• UTP被启动，主机将进入角色选择场景房间解除锁定状态，让其他客户端可以自由加入。

• 我们有几种加入游戏房间的方式：
  • 连接到Lobby服务上托管的公开房间
  • 快速加入（Quickjoin），随机加入一个公开房间
  • 使用密码加入，密码可在游戏外分享。这些方式对公开和私人房间都适用。
• 在加入一个房间后，我们将使用房间元数据中所包含的中继网络入场码，通过UTP Relay传输网络连接到主机。
• 主机将收到客户端的连接请求，如果一切顺利，玩家将依照服务器（主机）的权威跳入恰当的场景。

在建立连接后，玩家将进入角色选择场景，从八名英雄中选择一名。在所有玩家准备完毕后，每一位英雄会在倒计时结束后被传送至《Boss Room》世界，正式开始游戏。

注意，UGS Lobby和我们游戏中的“lobby”，也就是角色选择场景并不是一回事。《Boss Room》的角色选择场景由netcode驱动。

需要强调的是，Lobby服务可以传输任意元数据，因此同样的角色选择场景完全可以应用到其他游戏中。 

目前，Lobby服务通过轮询（poll）来更新状态，这不利于提高选择角色时的响应性，如果Lobby服务在未来推出了可以实时更新的功能，那么该方法可以用作一种可行的备用方案。

多人游戏的断线重连功能非常重要。

《Boss Room》使用的游戏进程管理系统可以在某位玩家断开连接时保留部分数据，在重新连上后再精确地传回去（详见SessionManager.cs - OnClientDisconnect）。 

我们使用的重连数据恢复方法可以在SessionManager.cs - SetupConnectingPlayerSessionData 中找到，该类会在主机处理连接批准时被调用（详见ServerGameNetPortal.s - ApprovalCheck）。

在房间内游戏时，断开连接的玩家最好能立即被移除。否则，服务器将一直认为玩家还在房间中，导致玩家无法重新加入。

当玩家断开了与Relay的连接时，Lobby和Relay集成系统（在运行UTP连接之前已经启用）会踢出断开连接的玩家，然而断开连接的状态会持续相当长时间（约为2分钟），因此我们不能仅依赖这种机制。

为了使退出房间的过程更加可靠，我们应用了几个额外的清理机制：

• 客户端包含有退出应用的逻辑（见ApplicationController.cs - OnWantToQuit and LeaveSession ），可以发送请求来将玩家移除
• 主机有着专门的清理逻辑，如果有玩家断开连接，则主机就会把这名玩家从房间中移除（通过调用`NetworkManager.OnClientDisconnectCallback`）——这在客户端崩溃并且无法发送“退出房间”的请求时非常有用。为了做到这点，主机会用SessionManager来保存与NGO clientId对应的UGS playerId。这个逻辑可以在ServerGameNetPortal.cs - OnClientDisconnect里找到。

最后，客户端还包含了检测主机是否已离开房间的检测逻辑，如果主机离开了房间，则客户端也会离开。这方面的代码可以在ClientGameNetPortal.cs - OnDisconnectOrTimeout找到。

随着UGS产品组和联网方案的不断发展和完善，《Boss Room》也将不断进步。你可以按以下方法持续关注：

• 关注《Boss Room》的GitHub项目仓库，阅读这份功能介绍指南
• 关注GitHub上核心网码的开发进展，在公开路线图留下自己的更新或功能请求
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