具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1示出了可以应用本申请实施例的用于增强手机网络游戏的稳定性的方法的示例性系统架构100。

如图1所示，系统架构100可以包括数据服务器101，网络102和主服务器103。网络102用以在数据服务器101和主服务器103之间提供通信链路的介质。网络102可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。

主服务器103可以是提供各种服务的服务器，例如对数据服务器101上传的信息进行处理的数据处理服务器。

需要说明的是，本申请实施例所提供的用于增强手机网络游戏的稳定性的析方法一般由主服务器103执行，相应地，用于增强手机网络游戏的稳定性的装置一般设置于主服务器103中。

需要说明的是，数据服务器和主服务器可以是硬件，也可以是软件。当为硬件时，可以实现成多个服务器组成的分布式服务器集群，也可以实现成单个服务器。当为软件时，可以实现成多个软件或软件模块(例如用来提供分布式服务的软件或软件模块)，也可以实现成单个软件或软件模块。

应该理解，图1中的数据服务器、网络和主服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。

根据本申请的一个实施例的用于增强手机网络游戏的稳定性的方法，图2示出了根据本申请的实施例的用于增强手机网络游戏的稳定性的方法流程图。如图2所示，该方法包括：

S201：客户端通过可靠用户数据报协议RUDP向服务器发送握手请求，建立与所述服务器的连接。

在具体的实施例中，游戏通信协议中最基本单位是操作指令，每一个操作指令都是具有相对完备性的数据，接收方能根据操作指令完成相应的操作。一般来说操作指令数据量小，不适宜在游戏客户端和服务器之间作为通讯传输单位，会造成网络带宽浪费和网络拥塞，所游戏客户端和服务器端是以消息来进行通讯。一个消息往往封装了很多操作指令，这样大大提高了发送效率。消息也并不同于底层网络协议的网络包，因为一个消息可能会很大，这取决于游戏的通讯需求，一般会设定一个消息大小的上限，这样在网络传输的过程中，一个很大的消息包就可能会分片成一个个的消息片段进行传输，这些消息片段会封装进底层网络协议的网络包中进行传输，封装后的网络包的大小会控制小于以太网一帧数据的大小，这样避免了IP层的数据分片。

在每一个游戏的循环周期中，消息由三部分组成：一是可靠操作指令(必须可靠传达的操作指令)缓冲队列中的指令数据；二是游戏状态相关的指令数据；三是循环周期内产生的不可靠操作指令(不需要可靠传达的操作指令，丢失也影响游戏操作和体验)数据。消息数据产生后，根据消息大小，确定是否需要进行分片，将完整的消息数据或者消息片段添加上可靠UDP包头，最终封装成底层传输协议(这里即UDP协议)的数据报发送出去。从安全和效率的角度考虑，消息在发送么前会进行圧缩和加密处理。

在具体的实施例中，可靠用户数据报协议RUDP具体包括：1.连接的建立和释放。虽然RUDP底层协议是UDP，UDP是一个无连接协议，但是RUDP实现了一个＂握手＂过程，只有经过了＂握手＂建立连接游戏客户端才会被允许进入游戏中；2.收发数据。RUDP层是全双工的，可以同时发送和接收数据，RUDP层收发数据使用相同的端口，发送端负责根据设定的速率发送或者重传消息或消息片段，接收端负责接收消息、消息片段或丢弃重复包；3.确认和超时重传。RUDP层通过确认和超时重传机制来保证数据的可靠性，RUDP层保证发送端和接收端之间只会存在一个未被确认的数据包；4.分包和组包。为了避免在IP层分片，当消息包大小超过太网一帧的大小时，RUDP层发送端将会对消息包进行分包，接收端缓存消息片段，等接收完毕之后进行组包；5.保活机制。RUDP层通过发送心跳数据包保持服务器之间、服务器与客户端之间的连接；6.数据压缩。从传输效率的角度出发，RUDP层使用Huffman编码对消息数据进行压缩再传输；7.数据加密。RUDP层提供基于简单异或加密算法的安全机制。

在具体的实施例中，当新的客户端想与服务器建立连接时，客户端首先需要向服务器发送一个握手包，握手包主要的作用是让客户端获取服务器的一些基本信息，并与服务器协商一个后续通讯加密需要的密钥，这个协商密钥还有一个作用就是用于服务器鉴定有效客户端防止出现DDos攻击服务。由于握手包发送的消息是一个外部消息，没有可靠性保证，所以客户端会在每个循环周期检查客户端的状态，如果客户端处于Connecting状态并且超时，客户端将重发握手包直至服务器回包或者达到最大次数(Max Handshake Time)放弃连接。

S202：响应于所述服务器接收到所述客户端的数据，对固定数据使用内存进行缓存，对可变数据和大量数据采用分布式缓存服务进行缓存。

在具体的实施例中，内存缓存是直接使用服务器的内存对一定量频繁使用的数据进行缓存。在系统启动时，或首次使用数据时将数据从数据库或硬盘加载到内存，再次使用同样的数据时直接从内存读取而不通过硬盘或数据库，从而达到最快的读取效率。但该缓存方式存在其固有的缺陷，在集群环境中，同样的请求有可能由于负载均衡的影响将其交由不同的服务器进行处理，不同服务器间无法直接共享内存数据，因此一旦出现缓存数据会被修改的情况，将会导致逻辑错误和功能故障，缓存方式失效。此外，由于服务器物理内存的限制，将大量的数据缓存到内存也存在造成内存溢出的风险。因此，基于数据的属性将固定不变的数据且数据大小在游戏服务器安全范围内尽量使用内存缓存。

在具体的实施例中，分布式Memcached/Redis等缓存技术的发展克服了服务器物理内存的限制，通过分布式的方式能够将大量的数据缓存到多台服务器的内存，通过HashMap管理所有的缓存对象，能够以O(1)的查询效率直接查找到对应的缓存数据。是一种更为完善的缓存方式，但分布式缓存方式必须通过网络来进行数据传输，因此会带来一定的网络消耗。因为游戏业务中的数据的读取是多发而且连续的，在一次业务逻辑处理中，单次的缓存数据读取的网络延迟会存在叠加效应，即使单次网络延迟很短，多次读取累加之后的时间延迟也是比较大的。因此在使用Memcached/Redis等缓存服务时，必须使用高速局域网部署整个系统以确保最小的网络延迟。同时，在数据读取机制上，要尽量避免系统实现中的重复多次读取，最好实现最少次读取缓存数据的优化机制。基于Memcached/Redis缓存技术的特性对可变数据和大量数据进行缓存。

在具体的实施例中，在网络游戏进程中，玩家会持续在一段时间内对游戏进行大量操作，每一次操作都始终对某一玩家的数据进行重复性修改，因此，可以将一定数量的修改或一定时间内的修改缓存起来，最终进行一次IO持久化操作。这就是缓存池的概念。在数据运算的过程中，始终使用缓存池的数据作为最新数据进行运算，同时，使用异步方式定期地将缓存池的数据写入到数据库中。通过这种方式，能够极大地减少磁盘IO的次数，将系统的并发和计算性能最大化的发挥出来，使系统的运算速度和并发效率完全摆脱磁盘IO的限制。

S203：对所述服务器负载进行周期性检测，响应于当前服务器的负载大于第一阈值进行负载均衡处理。

在具体的实施例中，游戏功能对玩家的吸引力差异，将导致用户在整个游戏场景中不均分分布，在手机网络游戏中不可避免的会出现热点现象。通过在高速局域网内设置调度服务器和后备池的方式，动态实现负载均衡的过载调度。当某一游戏服务区出现服务器过载的情况时，处理服务器或缓存池服务器向调度服务器发送调度请求，调度服务器调用后备池内的服务器进行动态加载并注册到负载平衡器或缓存管理器。在实际的应用场景当中，负载平衡器和调度服务器一般为同一服务器。在该方案中，在较低负载的情况下，游戏服务器和缓存池服务器均正常进行工作，一旦出现自身负载超载情况时，主动向调度服务器发送一次请求即可，不会因调度工作增加服务器本身的负载。而调度服务器大部分时间处于闲置状态，在接收到调度命令之后，动态地初始化后备服务器环境，并将其注册到负载平衡器，而负载平衡器只需要使用加权循环法即可，在很短的时间内将负载分摊到新注册的服务器。

在具体的实施例中，基于分区的服务器架构，将游戏世界分割为多个独立的区域，这区域可以形状相同也可以不同；并且分割可以是动态的，也可以是静态的。每个分区交由一台服务器管理，各服务器之间采用高速网络相连。由于每台服务器仅负责一个分区的控制计算，因此可以有效的降低计算负载；同时在同一分区内的各游戏实体，通常仅需要在分区内部进行通讯，因此减少了不必要的跨服务器通讯。所以基于分区的服务器架构，可以有效的分割负载。当需要扩充更多服务器时，可以划分出更多的分区，并交由新的服务器控制。

在具体的实施例中，周期性的检测服务器负载状况，当服务器负载SL大于第一阈值OT时，判定为该服务器处于过载状态，随后启动负载均衡机制。服务器负载SL小于第一阈值OT时，继续判断区域空闲负载RIL是否小于第二阈值IT，区域空闲负载RIL小于第二阈值IT时进行区域合并调整，该过程将释放当前服务器资源加入到后备服务器池中，以应对热点区域的处理，区域空闲负载RIL大于第二阈值IT时，继续判断区域差异RDR是否大于第三阈值DT，当区域差异RDR大于第三阈值，认为当前服务器明显高于邻近服务器，需要对负载进行局部调整，当区域差异RDR小于第三阈值，则继续周期性检测。

在具体的实施例中，服务器负载被定义为：其中，P表示服务器所控制的玩家数据量，N表示服务器所控制非玩家数据量，表示服务器所支持的平均用户数据量(服务器所支持的最大用户数据量与服务器数量的比值)，表示服务器所控制平均非玩家数据量(系统所产生的最大非玩家数据量与服务器数量的比值)，C表示服务器所控制微单元数量，表示服务器所控制平均微单元数量。区域空闲负载 当区域空闲负载RIL较小时，说明当前服务器负载以及邻近服务器处于极度轻载状态，可以将当前服务器拆分合并到邻近服务器进行处理。区域差异比 其中n表示当前服务器的邻近服务器数量。当区域差异比RDR较大时，能有效表明当前服务器明显高于临近服务器需要进行局部调整。

S204：所述服务器向所述客户端发送包括当前和前一时刻操作指令数据。

在具体的实施例中，客户端发送的数据包括有储存可靠操作指令的缓冲数组和储存玩家操作指令的缓冲数组。储存可靠操作指令的缓冲数组中存储的是本循环周期内新生成的可靠操作指令和之前循环周期己发送的但还未被服务器确认的可靠操作指令。也就是说，每个发送包中也携带了需要重发的操作指令；可靠操作指令未收到确认包时必须重发，例如玩家购买道具的操作。而实时竞技类游戏中很多与玩家状态相关的数据，重发并没有多大意义，例如玩家位置信息。所以玩家操作指令采取的是发送増量的模式，如果数据包丢失，那么下一个发送周期发送的玩家操作指令只需要取到最新的增量数据即可，丢失的数据对当前时刻的客户端己经不重要。可靠操作指令超时需要重传，客户端中的玩家操作指令和服务器端中的snapshot帧数据都不需要超时重传。可靠操作指令的确认回包机制涉及的最重要的数据结构是可靠指令缓冲队列，发送端每次发送的都是可靠指令缓冲队列中未被确认的可靠指令。未被确认的可靠指令有两层含义：一是发送周期内新生成的可靠指令，二是之前发送周期发送的但是还未收到对端的确认包的可靠指令。也就是说，超时重传的可靠指令数据和新的可靠指令数据是放在同一个发送包中发送的。

继续参考图3，图3示出了根据本申请的一个实施例的用于增强手机网络游戏的稳定性的系统的框架图。该系统具体包括建立连接单元301、缓存单元302、负载均衡单元303和数据发送单元304。

在具体的实施例中，建立连接单元301配置用于客户端通过可靠用户数据报协议RUDP向服务器发送握手请求，建立与服务器的连接，握手请求包括与服务器后续通讯的加密密钥；缓存单元302配置用于响应于服务器接收到客户端的数据，对固定数据使用内存进行缓存，对可变数据和大量数据采用分布式缓存服务进行缓存；负载均衡单元303配置用于对服务器负载进行周期性检测，响应于当前服务器的负载大于第一阈值进行负载均衡处理；数据发送单元304配置用于服务器向客户端发送包括当前和前一时刻操作指令数据。

在具体的实施例中，客户端在一个操作指令周期内连接超时，客户端重发握手请求直至服务器回包或达到最大连接次数。分布式缓存服务包括分布式Memcached/Redis缓存服务。负载均衡处理具体包括：响应于区域空闲负载小于第二阈值，将当前服务器拆分合并到邻近服务器；响应于区域差异比大于第三阈值，迁移邻近服务器至当前服务器。

下面参考图4，其示出了适于用来实现本申请实施例的电子设备的计算机系统400的结构示意图。图4示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图4所示，计算机系统400包括中央处理单元(CPU)401，其可以根据存储在只读存储器(ROM)402中的程序或者从存储部分408加载到随机访问存储器(RAM)403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 403中，还存储有系统400操作所需的各种程序和数据。CPU 401、ROM 402以及RAM 403通过总线404彼此相连。输入/输出(I/O)接口405也连接至总线404。

以下部件连接至I/O接口405：包括键盘、鼠标等的输入部分406；包括诸如液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分407；包括硬盘等的存储部分408；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分409。通信部分409经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器410也根据需要连接至I/O接口405。可拆卸介质411，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器410上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分408。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读存储介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分409从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质411被安装。在该计算机程序被中央处理单元(CPU)401执行时，执行本申请的方法中限定的上述功能。需要说明的是，本申请的计算机可读存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本申请中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请的操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Sma l lta l k、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本申请实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。

作为另一方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：包括客户端通过可靠用户数据报协议RUDP向服务器发送握手请求，建立与服务器的连接；响应于服务器接收到客户端的数据，对固定数据使用内存进行缓存，对可变数据和大量数据采用分布式缓存服务进行缓存；对服务器负载进行周期性检测，响应于当前服务器的负载大于第一阈值进行负载均衡处理；服务器向客户端发送包括当前和前一时刻操作指令数据。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。