Affrontare le sfide WebSocket in NestJS per i giochi multiplayer
Sviluppare un gioco di carte multiplayer con WebSocket E NestJS presenta una serie di compiti difficili, in particolare per quanto riguarda la gestione degli spazi dei nomi dinamici per le istanze di gioco. Per preservare la riservatezza in questo tipo di giochi, i giocatori devono essere tenuti separati, mantenendo le informazioni private lontane dal database e impedendo ad altri di visualizzare le loro carte. Anche in caso di violazione dei dati, il nostro metodo protegge gli stati del gioco e garantisce la privacy.
Il primo passo nella realizzazione di un gioco è impiegare WebSocket connessioni per collegare i giocatori a specifiche sessioni di gioco. Il client può connettersi utilizzando uno spazio dei nomi WebSocket con ambito dinamico, come /game/:id, quando l'utente fa clic per partecipare o creare un gioco. Il server risponde con un oggetto di gioco. Questo design mantiene l'unicità di ogni sessione di gioco evitando il sovraccarico associato alla gestione manuale delle stanze.
Tuttavia, l'emissione di eventi all'interno di questi spazi dei nomi con ambito dinamico rappresenta una sfida. Il fatto che il metodo this.server.of() non sia una funzione è un problema che gli sviluppatori potrebbero incontrare, il che interrompe il flusso degli eventi del gioco. Ciò diventa particolarmente vitale quando si gestiscono transizioni significative, come la chiusura della registrazione del gioco o gli aggiornamenti statali.
Una migliore comprensione di NestJS I gateway WebSocket e le operazioni dello spazio dei nomi all'interno di questo framework sono necessari per risolvere questo problema. Esamineremo il problema in modo approfondito in questo tutorial e offriremo una soluzione affidabile a questo problema frequente, assicurandoci che la connettività WebSocket nel tuo gioco funzioni correttamente.
Comando | Esempio di utilizzo |
---|---|
@WebSocketGateway() | Definendo un gateway WebSocket, questo decoratore consente di creare server WebSocket NestJS. Per gestire sessioni di gioco distinte, l'opzione "namespace" assegna dinamicamente un modello URL per il gateway. |
@WebSocketServer() | Abilita l'emissione di eventi e la gestione del socket direttamente dal gateway inserendo il file Socket.io oggetto server nella classe. |
OnEvent() | Questo decoratore osserva i segnali provenienti da altre aree dell'applicazione, come la fine del periodo di registrazione del gioco. È essenziale per informare i diversi servizi sui cambiamenti di stato. |
client.join() | Collega il client, utilizzando l'ID del gioco, a una particolare "stanza" WebSocket. Ciò garantisce che solo i client rilevanti ricevano gli aggiornamenti definendo l'ambito degli eventi per giochi particolari. |
client.leave() | Rimuove un client da una "stanza" WebSocket, assicurandosi che dopo la disconnessione non sia più soggetto a eventi specifici del gioco. |
this.server.to() | Trasmette gli eventi a una stanza designata. L'invio di eventi specifici del gioco a tutti i client connessi, inclusi aggiornamenti sulle condizioni del gioco, è fondamentale. |
emit() | Utilizzato per trasmettere eventi a particolari stanze o client collegati. La trasmissione di aggiornamenti in tempo reale come eventi "azione del giocatore" o "inizio del gioco" è fondamentale e richiede questa tecnologia. |
jest.spyOn() | Un metodo di test per unit test utilizzato per eseguire lo spoofing di particolari segmenti di codice. Qui viene utilizzato per confermare che, durante il test, gli eventi vengono emessi con successo nel gateway di gioco. |
mockReturnValue() | Questa tecnica, utile per imitare il comportamento durante i test unitari senza richiedere l'effettiva implementazione, imposta una funzione simulata per restituire un determinato risultato durante il test. |
Risoluzione dei problemi relativi allo spazio dei nomi WebSocket dinamico in NestJS
Gli script offerti affrontano un problema cruciale durante l'utilizzo WebSocket in un gioco multiplayer costruito con NestJS, dove gli spazi dei nomi vengono denominati dinamicamente. Il problema riguarda specificamente l'emissione di eventi in uno spazio dei nomi generato dinamicamente per ogni gioco. Nell'approccio viene utilizzata una combinazione di emissione di eventi con ambito e gestione dinamica dello spazio dei nomi. Utilizzando un'espressione regolare, il decoratore `@WebSocketGateway()} nel primo script configura il WebSocket con uno spazio dei nomi costruito dinamicamente. Ciò garantisce che la gestione dello stato riguardi ciascuna istanza di gioco consentendo la costruzione di spazi dei nomi distinti per ogni sessione di gioco.
Il comando principale dello script, "this.server.of()", mira a emettere eventi nello spazio dei nomi del gioco designato. Ma poiché {of()} è implementato utilizzando Socket.io, non è una funzione direttamente disponibile in NestJS, ecco perché si verifica il problema. Vogliamo piuttosto gestire le stanze attraverso la funzione `.to()} offerta da Socket.io, che permette di inviare eventi a particolari "stanze" o istanze di gioco. Questa rielaborazione è introdotta nel secondo script, in cui ogni partecipante viene aggiunto a una stanza in base all'ID del gioco utilizzando il metodo `client.join()`. Ciò garantisce che gli eventi relativi al gioco vengano inviati solo ai giocatori di quella particolare sala da gioco.
I metodi `handleConnection()` e `handleDisconnect()` vengono utilizzati nella seconda tecnica per gestire le connessioni e le disconnessioni dei giocatori. Queste funzioni hanno il compito di controllare chi viene aggiunto o eliminato da una determinata sala giochi. Il socket di un giocatore è collegato a una stanza che corrisponde all'ID del gioco preso dallo spazio dei nomi quando si unisce. Questa soluzione riduce la complessità dell'amministrazione di numerosi giochi contemporaneamente sul server isolando lo stato del gioco e concentrando la comunicazione esclusivamente sui partecipanti rilevanti.
Il metodo finale include test unitari per garantire la corretta gestione degli eventi WebSocket dinamici. Il test può verificare che venga preso di mira lo spazio dei nomi corretto (sala giochi) quando vengono emessi gli eventi e imitare il comportamento dell'emettitore di eventi WebSocket utilizzando `jest.spyOn()`. Questa fase garantisce che l'implementazione dinamica del WebSocket funzioni come previsto nelle varie sessioni e circostanze di gioco. Includendo procedure di test, è possibile garantire che le modifiche future non interferiscano con le funzionalità essenziali del sistema di comunicazione.
Risolto il problema dello spazio dei nomi WebSocket nella configurazione del gioco NestJS
Approccio 1: utilizzo Socket.io con uno spazio dei nomi dinamico e rielaborando il file NestJS meccanismo di gestione dello spazio dei nomi.
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);
}
}
}
Refactoring per garantire il corretto collegamento dello spazio dei nomi dinamico nei WebSocket NestJS
Approccio 2: utilizzo del built-in Socket.io strumenti di gestione delle stanze, modificare l'approccio dinamico allo spazio dei nomi.
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] : '';
}
}
Test e convalida con unit test in NestJS
Metodo 3: includere test unitari per verificare la gestione dello spazio dei nomi e gli eventi 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');
});
});
Comprensione della gestione dello spazio dei nomi dinamico nei giochi WebSocket
La gestione degli spazi dei nomi diventa cruciale durante l'utilizzo NestJS E WebSocket creare giochi multiplayer in modo da garantire che l'emissione degli eventi e la gestione dello stato del gioco siano limitati a particolari sessioni di gioco. Creare spazi dei nomi in modo dinamico in modo che ogni istanza di gioco abbia un percorso di comunicazione separato è una sfida comune. I giocatori ricevono solo le informazioni pertinenti alla loro sessione attuale grazie a questa divisione, che garantisce che le attività svolte in un gioco non influenzino quelle di un altro. Una soluzione praticabile consiste nell'utilizzare la tecnica dello spazio dei nomi dinamico, in cui lo spazio dei nomi WebSocket univoco di ciascun gioco è rappresentato da un URL come /game/:id.
Per un gioco di carte a quattro giocatori come quello menzionato, la privacy e la sicurezza sono fondamentali. È fondamentale controllare gli aggiornamenti di stato in tempo reale assicurandosi che nessun altro possa vedere la carta di un giocatore. L'isolamento delle sessioni di gioco è reso più semplice con un gateway WebSocket a cui viene assegnato un nome dinamico. Purtroppo, this.server.of() Il metodo non consente l'emissione di eventi nello spazio dei nomi di un gioco specifico, il che causa problemi con NestJS. In alternativa, this.server.to(), una tecnica offerta da Socket.io che gestisce in modo efficiente le emissioni degli eventi con ambito, deve essere utilizzato dagli sviluppatori per gestire le stanze o dirigere le emissioni degli eventi.
Oltre a gestire in modo appropriato gli spazi dei nomi, è fondamentale affrontare circostanze marginali come disconnessioni e riconnessioni e garantire un flusso di eventi appropriato durante le transizioni dello stato del gioco. Configurando opportunamente i listener di eventi e utilizzando NestJSGrazie all'architettura basata sugli eventi di , gli sviluppatori possono mantenere una connessione giocatore-server in tempo reale scalabile ed efficace. I test unitari forniscono una solida base per futuri aggiornamenti e miglioramenti garantendo che queste funzionalità continuino a funzionare man mano che il gioco diventa più complicato.
Domande comuni su WebSocket e NestJS nei giochi multiplayer
- Come posso creare dinamicamente spazi dei nomi in un WebSocket?
- Puoi utilizzare le espressioni regolari per personalizzare il WebSocket con a namespace proprietà nel @WebSocketGateway decoratore per creare spazi dei nomi in modo dinamico. Ciò rende flessibili gli spazi dei nomi specifici di un gioco.
- Qual è l'alternativa all'utilizzo this.server.of() in NestJS?
- Puoi usare this.server.to() per indirizzare particolari stanze o spazi dei nomi per le emissioni di eventi, come this.server.of() non è una funzione in NestJS.
- Come posso gestire le disconnessioni dei giocatori nei giochi WebSocket?
- IL handleDisconnect la tecnica viene utilizzata per gestire le disconnessioni dei giocatori; ti consente di portare il giocatore fuori dalla sala giochi e di occuparti di tutta la pulizia necessaria.
- Come posso testare la funzionalità WebSocket in NestJS?
- jest.spyOn() può essere utilizzato per simulare l'emissione di eventi e verificare che vengano emessi gli eventi corretti quando cambia lo stato del gioco.
- Qual è lo scopo delle stanze in un gioco WebSocket?
- Dividendo i giocatori in sessioni di gioco distinte, le stanze aiutano a garantire che gli eventi siano mirati al gruppo di giocatori appropriato utilizzando il client.join() E client.leave() tecniche.
Considerazioni finali su WebSocket nei giochi multiplayer NestJS
Può essere difficile gestire gli spazi dei nomi dinamici WebSocket giochi con NestJS, in particolare quando ogni istanza di gioco necessita della propria comunicazione con ambito. Una tecnica più efficace per gestire sessioni di gioco isolate è utilizzare le stanze in Socket.io, che risolve il problema per cui "this.server.of()" non era definito in NestJS.
Puoi assicurarti che il tuo gioco multiplayer sia sicuro e scalabile implementando queste best practice, che includono la valutazione del flusso degli eventi e la divisione degli stati del gioco in stanze. Queste modifiche eliminano la necessità di soluzioni alternative complesse offrendo un metodo organizzato di gestione dei giocatori e dei loro dati di gioco.
Fonti e riferimenti rilevanti
- Dettagli sull'implementazione WebSocket in NestJS può essere trovato nella documentazione ufficiale di NestJS: WebSocket NestJS .
- Il problema della gestione degli spazi dei nomi dinamici utilizzando Socket.io è stato fatto riferimento dalla documentazione di Socket.io: Camere Socket.io .
- Le migliori pratiche per la creazione di giochi multiplayer scalabili in tempo reale con WebSocket sono state raccolte da questa risorsa: API WebSocket MDN .
- La metodologia di test per l'utilizzo dei WebSocket Scherzo è stato tratto dalla documentazione ufficiale di Jest: Funzioni Jest Mock .