Abordant els reptes de WebSocket a NestJS per a jocs multijugador
Desenvolupament d'un joc de cartes multijugador amb WebSockets i NestJS presenta una sèrie de tasques difícils, especialment pel que fa a la gestió d'espais de noms dinàmics per a instàncies de joc. Per preservar la confidencialitat en aquest tipus de jocs, els jugadors s'han de mantenir separats, mantenint la informació privada fora de la base de dades i evitant que altres vegin les seves cartes. Fins i tot en cas d'incompliment de dades, el nostre mètode protegeix els estats del joc i garanteix la privadesa.
El primer pas per fer un joc és emprar WebSocket connexions per vincular jugadors a sessions de joc específiques. El client es pot connectar mitjançant un espai de noms WebSocket amb àmbit dinàmic, com /game/:id, quan l'usuari fa clic per unir-se o crear un joc. El servidor respon amb un objecte de joc. Aquest disseny manté la singularitat de cada sessió de joc alhora que evita les despeses generals associades a la gestió manual de sales.
Tanmateix, l'emissió d'esdeveniments dins d'aquests espais de noms dinàmics presenta un repte. El mètode this.server.of() que no és una funció és un problema amb el qual els desenvolupadors podrien trobar-se, que elimina el flux d'esdeveniments del joc. Això esdevé especialment vital quan es gestionen transicions importants, com ara el tancament del registre del joc o les actualitzacions d'estat.
Una millor comprensió NestJS Les passarel·les WebSocket i les operacions d'espai de noms dins d'aquest marc són necessàries per resoldre aquest problema. Analitzarem el problema en profunditat en aquest tutorial i oferirem una solució fiable a aquest problema freqüent, assegurant-nos que la connectivitat WebSocket al vostre joc funcioni correctament.
Comandament | Exemple d'ús |
---|---|
@WebSocketGateway() | En definir una passarel·la WebSocket, aquest decorador us permet crear servidors WebSocket NestJS. Per gestionar diferents sessions de joc, l'opció "espai de noms" assigna dinàmicament un patró d'URL per a la passarel·la. |
@WebSocketServer() | Permet l'emissió d'esdeveniments i la gestió de socket directament des de la passarel·la injectant el Socket.io objecte del servidor a la classe. |
OnEvent() | Aquest decorador vigila els senyals d'altres àrees de l'aplicació, com ara el final del període de registre del joc. És fonamental per informar els diferents serveis dels canvis d'estat. |
client.join() | Connecta el client, mitjançant l'ID del joc, a una "habitació" de WebSocket concreta. Això garanteix que només els clients rellevants rebin actualitzacions mitjançant l'abast dels esdeveniments a jocs concrets. |
client.leave() | Elimina un client d'una "habitació" de WebSocket, assegurant-se que en desconnectar-se, ja no estiguin subjectes a esdeveniments específics del joc. |
this.server.to() | Transmet els esdeveniments a una sala designada. És crucial enviar esdeveniments específics del joc a tots els clients connectats, incloses les actualitzacions sobre l'estat del joc. |
emit() | S'utilitza per transmetre esdeveniments a sales o clients particulars que estan connectats. Emetre actualitzacions en temps real com ara esdeveniments d'"acció del jugador" o "inici del joc" és crucial i requereix aquesta tecnologia. |
jest.spyOn() | Un mètode de prova per a les proves d'unitat que s'utilitza per falsificar segments de codi concrets. Aquí, s'utilitza per confirmar que, durant la prova, els esdeveniments s'emeten amb èxit a la passarel·la del joc. |
mockReturnValue() | Aquesta tècnica, que és útil per imitar el comportament durant les proves unitàries sense requerir la implementació real, estableix una funció burlada per retornar un determinat resultat durant les proves. |
Resolució de problemes d'espai de noms de WebSocket dinàmic a NestJS
Els scripts que s'ofereixen aborden un problema crucial quan s'utilitzen WebSockets en un joc multijugador construït amb NestJS, on els espais de noms s'anomenen dinàmicament. El problema és específicament amb l'emissió d'esdeveniments a un espai de noms que es genera dinàmicament per a cada joc. En l'enfocament s'utilitza una combinació d'emissió d'esdeveniments amb abast i gestió dinàmica de l'espai de noms. Utilitzant una expressió regular, el decorador `@WebSocketGateway()} del primer script configura el WebSocket amb un espai de noms construït dinàmicament. Això garanteix que la gestió de l'estat s'aplica a cada instància de joc, ja que permet la construcció d'espais de noms diferents per a cada sessió de joc.
L'ordre principal de l'script, `this.server.of()`, pretén emetre esdeveniments a l'espai de noms del joc designat. Però com que {of()} s'implementa utilitzant Socket.io, no és una funció que estigui disponible directament a NestJS, per això es produeix el problema. Més aviat, volem gestionar les habitacions mitjançant la funció `.to()} que ofereix Socket.io, que permet enviar esdeveniments a "sales" o instàncies de joc concretes. Aquesta reelaboració s'introdueix en el segon script, on cada participant s'afegeix a una sala en funció de l'ID del joc mitjançant el mètode `client.join()`. Això garanteix que els esdeveniments relacionats amb el joc només s'enviïn als jugadors d'aquesta sala de joc en particular.
Els mètodes `handleConnection()` i `handleDisconnect()` s'utilitzen en la segona tècnica per gestionar connexions i desconnexions de jugadors. Aquestes funcions s'encarreguen de controlar qui s'afegeix o s'elimina d'una determinada sala de jocs. El sòcol d'un jugador està enllaçat a una sala que correspon a l'identificador del joc que s'agafa de l'espai de noms quan s'uneix. Aquesta solució redueix la complexitat d'administrar nombrosos jocs alhora al servidor aïllant l'estat del joc i centrant la comunicació únicament en els participants rellevants.
El mètode final inclou proves d'unitat per garantir un bon maneig dels esdeveniments dinàmics de WebSocket. La prova pot verificar que l'espai de noms correcte (sala de jocs) està orientat quan s'emeten esdeveniments i imitar el comportament de l'emissor d'esdeveniments WebSocket mitjançant `jest.spyOn()`. Aquesta etapa garanteix que la implementació dinàmica de WebSocket funcioni tal com s'esperava en diverses sessions i circumstàncies de joc. En incloure procediments de prova, és possible assegurar-vos que les properes modificacions no interferiran amb les funcions essencials del sistema de comunicació.
Solucionant el problema de l'espai de noms de WebSocket a la configuració del joc NestJS
Enfocament 1: Ús Socket.io amb un espai de noms dinàmic i reelaborant el NestJS mecanisme de gestió de l'espai de noms.
import { WebSocketGateway, WebSocketServer, OnGatewayInit, ConnectedSocket } from '@nestjs/websockets';
import { Server, Socket } from 'socket.io';
import { OnEvent } from '@nestjs/event-emitter';
@WebSocketGateway({
namespace: /\/game\/[a-zA-Z0-9]+/,
cors: { origin: '*' },
})
export class GameGateway implements OnGatewayInit {
@WebSocketServer() server: Server;
afterInit() {
console.log('WebSocket Initialized');
}
@OnEvent('game.registration-closed')
handleGameReady(game: Game) {
const gameNamespace = `/game/${game._id}`;
const nsp = this.server.of(gameNamespace);
if (nsp) {
nsp.emit('pregame', game);
} else {
console.error('Namespace not found:', gameNamespace);
}
}
}
Refactoritza per garantir la vinculació correcta de l'espai de noms dinàmic a NestJS WebSockets
Enfocament 2: Ús del integrat Socket.io eines de gestió de sales, modifiqueu l'enfocament dinàmic de l'espai de noms.
import { WebSocketGateway, WebSocketServer, OnGatewayInit, OnGatewayConnection, OnGatewayDisconnect } from '@nestjs/websockets';
import { Server, Socket } from 'socket.io';
import { OnEvent } from '@nestjs/event-emitter';
@WebSocketGateway({
cors: { origin: '*' },
})
export class GameGateway implements OnGatewayInit, OnGatewayConnection, OnGatewayDisconnect {
@WebSocketServer() server: Server;
afterInit() {
console.log('WebSocket Initialized');
}
async handleConnection(client: Socket) {
const gameId = this.extractGameIdFromNamespace(client.nsp.name);
client.join(gameId);
}
async handleDisconnect(client: Socket) {
const gameId = this.extractGameIdFromNamespace(client.nsp.name);
client.leave(gameId);
}
@OnEvent('game.registration-closed')
handleGameReady(game: Game) {
this.server.to(game._id).emit('pregame', game);
}
private extractGameIdFromNamespace(nsp: string): string {
const match = nsp.match(/\/game\/([a-zA-Z0-9]+)/);
return match ? match[1] : '';
}
}
Prova i validació amb proves unitàries a NestJS
Mètode 3: inclou proves unitàries per verificar la gestió de l'espai de noms i els esdeveniments WebSocket.
import { Test, TestingModule } from '@nestjs/testing';
import { GameGateway } from './game.gateway';
import { EventEmitterModule } from '@nestjs/event-emitter';
describe('GameGateway', () => {
let gateway: GameGateway;
beforeEach(async () => {
const module: TestingModule = await Test.createTestingModule({
imports: [EventEmitterModule.forRoot()],
providers: [GameGateway],
}).compile();
gateway = module.get<GameGateway>(GameGateway);
});
it('should emit pregame event when registration closes', () => {
const game = { _id: 'game123', players: [] };
const emitSpy = jest.spyOn(gateway.server, 'to').mockReturnValue({ emit: jest.fn() } as any);
gateway.handleGameReady(game);
expect(emitSpy).toHaveBeenCalledWith('game123');
});
});
Entendre la gestió dinàmica de l'espai de noms als jocs de WebSocket
El maneig dels espais de noms esdevé crucial quan s'utilitzen NestJS i WebSockets per crear jocs multijugador per tal de garantir que l'emissió d'esdeveniments i la gestió de l'estat del joc es limiten a sessions de joc concretes. Crear espais de noms de manera dinàmica perquè cada instància del joc tingui una ruta de comunicació separada és un repte comú. Els jugadors només reben informació rellevant a la seva sessió actual gràcies a aquesta divisió, que garanteix que les activitats realitzades en un joc no afecten les d'un altre. Una solució viable és utilitzar la tècnica d'espai de noms dinàmic, en la qual l'espai de noms WebSocket únic de cada joc està representat per un URL com ara /game/:id.
Per a un joc de cartes de quatre jugadors com l'esmentat, la privadesa i la seguretat són primordials. És fonamental controlar les actualitzacions d'estat en temps real i assegurar-vos que ningú més pugui veure la targeta d'un jugador. Aïllar les sessions de joc es facilita amb una passarel·la WebSocket que té un nom dinàmic. Malauradament, this.server.of() El mètode no permet emetre esdeveniments a l'espai de noms d'un joc específic, cosa que causa problemes amb NestJS. Alternativament, this.server.to(), una tècnica que ofereix Socket.io que gestioni de manera eficient les emissions d'esdeveniments amb abast, els desenvolupadors han d'utilitzar-los per gestionar les sales o dirigir les emissions d'esdeveniments.
A part de gestionar adequadament els espais de noms, és fonamental abordar les circumstàncies de la vora com les desconnexions i les reconnexions i garantir un flux d'esdeveniments adequat durant les transicions d'estat del joc. Configurant i utilitzant adequadament els oients d'esdeveniments NestJSAmb l'arquitectura basada en esdeveniments, els desenvolupadors poden mantenir una connexió jugador-servidor en temps real escalable i eficaç. Les proves unitàries proporcionen una base sòlida per a futures actualitzacions i millores, ja que garanteixen que aquestes funcions continuen funcionant a mesura que el joc es fa més complicat.
Preguntes habituals sobre WebSocket i NestJS als jocs multijugador
- Com puc crear dinàmicament espais de noms en un WebSocket?
- Podeu utilitzar expressions regulars per personalitzar el WebSocket amb a namespace propietat a la @WebSocketGateway decorador per construir espais de noms de forma dinàmica. Això fa que els espais de noms particulars d'un joc siguin flexibles.
- Quina és l'alternativa a l'ús this.server.of() a NestJS?
- Podeu utilitzar this.server.to() per orientar sales o espais de noms concrets per a emissions d'esdeveniments, com this.server.of() no és una funció en NestJS.
- Com puc gestionar les desconnexions dels jugadors als jocs de WebSocket?
- El handleDisconnect s'utilitza la tècnica per gestionar les desconnexions dels jugadors; et permet treure el jugador de la sala de jocs i fer-te càrrec de qualsevol neteja necessària.
- Com puc provar la funcionalitat de WebSocket a NestJS?
- jest.spyOn() es pot utilitzar per simular emissions d'esdeveniments i verificar que s'emeten els esdeveniments adequats quan canvia l'estat del joc.
- Quin és l'objectiu de les sales d'un joc WebSocket?
- En dividir els jugadors en sessions de joc diferents, les sales ajuden a assegurar-se que els esdeveniments s'adrecen al grup de jugadors adequat mitjançant el client.join() i client.leave() tècniques.
Pensaments finals sobre WebSocket als jocs multijugador de NestJS
Pot ser difícil gestionar espais de noms dinàmics WebSocket jocs amb NestJS, especialment quan cada instància del joc necessita la seva pròpia comunicació d'abast. Una tècnica més eficaç per gestionar sessions de joc aïllades és utilitzar les sales Socket.io, que soluciona el problema de "this.server.of()" sense definir a NestJS.
Podeu assegurar-vos que el vostre joc multijugador sigui segur i escalable mitjançant la implementació d'aquestes bones pràctiques, que inclouen avaluar el flux d'esdeveniments i dividir els estats del joc en sales. Aquestes modificacions eliminen la necessitat de solucions complexes oferint un mètode organitzat per gestionar els jugadors i les seves dades de joc.
Fonts i referències rellevants
- Detalls sobre la implementació de WebSocket a NestJS es pot trobar a la documentació oficial de NestJS: NestJS WebSockets .
- El problema de la gestió d'espais de noms dinàmics utilitzant Socket.io es va fer referència a la documentació de Socket.io: Sales de Socket.io .
- Les millors pràctiques per crear jocs multijugador escalables en temps real amb WebSockets es van recopilar d'aquest recurs: API MDN WebSockets .
- La metodologia de prova per a WebSockets utilitzant Broma prové de la documentació oficial de Jest: Funcions simulades de broma .