Řešení problémů s WebSocket v NestJS: Práce s dynamickými jmennými prostory ve hrách pro více hráčů

Řešení výzev WebSocket v NestJS pro hry pro více hráčů

Vývoj karetní hry pro více hráčů s WebSockets a NestJS představuje řadu obtížných úkolů, zejména s ohledem na správu dynamických jmenných prostorů pro herní instance. Aby se zachovala důvěrnost v těchto typech her, hráči musí být odděleni, uchovávat soukromé informace mimo databázi a zabránit ostatním v prohlížení jejich karet. I v případě úniku dat naše metoda chrání herní stavy a zaručuje soukromí.

Prvním krokem při tvorbě hry je zaměstnávat WebSocket připojení k propojení hráčů s konkrétními herními relacemi. Klient se může připojit pomocí dynamicky vymezeného jmenného prostoru WebSocket, jako je /hra/:id, když uživatel klikne, aby se připojil nebo vytvořil hru. Server odpoví herním předmětem. Tento design zachovává jedinečnost každé herní relace a zároveň se vyhýbá režii spojenou s manuální správou místností.

Vysílání událostí v těchto dynamicky vymezených jmenných prostorech však představuje výzvu. To, že metoda this.server.of() není funkcí, je jeden problém, na který mohou vývojáři narazit, což narušuje tok událostí ve hře. To je zvláště důležité při správě významných přechodů, jako je uzavření registrace hry nebo upgrady stavu.

Lepší pochopení NestJS Brány WebSocket a operace jmenného prostoru v tomto rámci jsou nezbytné k vyřešení tohoto problému. V tomto tutoriálu projdeme tento problém do hloubky a nabídneme spolehlivé řešení tohoto častého problému, přičemž zajistíme, aby připojení WebSocket ve vaší hře fungovalo správně.

Řešení problémů s dynamickým jmenným prostorem WebSocket v NestJS

Skripty nabízely řešení zásadního problému při používání WebSockets ve hře pro více hráčů vytvořené pomocí NestJS, kde jsou jmenné prostory dynamicky pojmenovány. Problém je konkrétně s vysíláním událostí do jmenného prostoru, který je dynamicky generován pro každou hru. V přístupu se používá kombinace vysílání událostí v rozsahu a dynamické správy jmenného prostoru. Pomocí regulárního výrazu dekorátor `@WebSocketGateway()} v prvním skriptu konfiguruje WebSocket s dynamicky konstruovaným jmenným prostorem. To zaručuje, že správa stavu je omezena na každou herní instanci tím, že je pro každou herní relaci umožněna konstrukce odlišných jmenných prostorů.

Hlavní příkaz skriptu, `this.server.of()`, má za cíl vysílat události do určeného jmenného prostoru hry. Ale protože {of()} je implementováno pomocí Socket.io, není to funkce, která je přímo dostupná v NestJS, což je důvod, proč k problému dochází. Spíše chceme spravovat místnosti pomocí funkce `.to()}, kterou nabízí Socket.io, který umožňuje odesílání událostí do konkrétních "místností" nebo herních instancí. Toto přepracování je představeno ve druhém skriptu, kde je každý účastník přidán do místnosti na základě ID hry pomocí metody `client.join()`. To zaručuje, že události související s hrou jsou odesílány pouze hráčům v dané herně.

Metody `handleConnection()` a `handleDisconnect()` se používají ve druhé technice ke zpracování připojení a odpojení přehrávače. Tyto funkce mají na starosti kontrolu, kdo je přidán do určité herny nebo z ní odstraněn. Hráčova zásuvka je propojena s místností, která odpovídá hernímu ID, které je převzato z jmenného prostoru, když se připojí. Toto řešení snižuje složitost správy mnoha her najednou na serveru tím, že izoluje stav hry a soustředí komunikaci pouze na relevantní účastníky.

Poslední metoda zahrnuje testování jednotek, aby bylo zaručeno správné zpracování dynamických událostí WebSocket. Test může ověřit, že je při emitování událostí zacílen správný jmenný prostor (herní místnost), a napodobit chování emitoru událostí WebSocket pomocí `jest.spyOn()`. Tato fáze zaručuje, že dynamická implementace WebSocket funguje podle očekávání v různých herních relacích a za různých okolností. Zahrnutím testovacích postupů je možné zajistit, že nadcházející úpravy nebudou narušovat základní funkce komunikačního systému.

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);
       }
   }
}

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] : '';
   }
}

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');
   });
});

Pochopení dynamické správy jmenného prostoru ve hrách WebSocket

Manipulace s jmennými prostory se při používání stává zásadní NestJS a WebSockets vytvářet hry pro více hráčů, aby bylo zaručeno, že vysílání událostí a správa stavu hry jsou omezeny na konkrétní herní relace. Vytváření jmenných prostorů dynamicky tak, aby každá herní instance měla samostatnou komunikační trasu, je běžnou výzvou. Hráči díky tomuto rozdělení dostávají pouze informace související s jejich aktuální relací, což zaručuje, že aktivity provedené v jedné hře neovlivní ty v jiné. Funkčním řešením je použití techniky dynamického jmenného prostoru, ve které je jedinečný jmenný prostor WebSocket každé hry reprezentován adresou URL jako /game/:id.

U karetní hry pro čtyři hráče, jako je zmíněná, je soukromí a bezpečnost prvořadé. Je důležité kontrolovat aktualizace stavu v reálném čase a zároveň zajistit, aby kartu hráče neviděl nikdo jiný. Izolace herních relací je snazší díky bráně WebSocket, která je dynamicky pojmenována. Bohužel, this.server.of() metoda neumožňuje vysílání událostí do jmenného prostoru konkrétní hry, což způsobuje problémy s NestJS. Alternativně, this.server.to(), technika nabízená společností Socket.io který efektivně řídí vysílání událostí v rozsahu, musí vývojáři používat k řízení místností nebo přímých emisí událostí.

Kromě správné správy jmenných prostorů je důležité řešit okrajové okolnosti, jako jsou odpojení a opětovné připojení, a zaručit vhodný tok událostí během přechodů herních stavů. Vhodným nastavením posluchačů událostí a jejich využitím NestJSDíky architektuře řízené událostmi mohou vývojáři udržovat škálovatelné a efektivní připojení přehrávače k ​​serveru v reálném čase. Testy jednotek poskytují solidní základ pro budoucí aktualizace a vylepšení tím, že zajišťují, že tyto funkce budou i nadále fungovat, i když se hra bude komplikovat.