NestJS での WebSocket の問題の解決: マルチプレイヤー ゲームでの動的名前空間の処理

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NestJS での WebSocket の問題の解決: マルチプレイヤー ゲームでの動的名前空間の処理
NestJS での WebSocket の問題の解決: マルチプレイヤー ゲームでの動的名前空間の処理

マルチプレイヤー ゲーム向けの NestJS における WebSocket の課題への対処

マルチプレイヤーカードゲームの開発 Webソケット そして ネストJS 特にゲーム インスタンスの動的名前空間の管理に関して、多くの困難なタスクが発生します。このような種類のゲームで機密性を保つには、プレイヤー同士を離して個人情報をデータベースに載せず、他人が自分のカードを見られないようにする必要があります。データ侵害が発生した場合でも、私たちの方法はゲームの状態を保護し、プライバシーを保証します。

ゲーム作成の最初のステップは、 ウェブソケット プレーヤーを特定のゲーム セッションにリンクするための接続。ユーザーがクリックしてゲームに参加または作成すると、クライアントは、/game/:id などの動的スコープの WebSocket 名前空間を使用して接続できます。サーバーはゲーム オブジェクトで応答します。この設計により、各ゲーム セッションの一意性が維持され、ルームの手動管理に伴うオーバーヘッドが回避されます。

ただし、これらの動的スコープの名前空間内でイベントを発行することには課題が伴います。 this.server.of() メソッドが関数ではないということは、開発者が遭遇する可能性のある問題の 1 つであり、ゲームのイベント フローが混乱します。これは、ゲーム登録の終了や状態のアップグレードなど、重要な移行を管理する場合に特に重要になります。

より良い理解 ネストJS この問題を解決するには、このフレームワーク内での WebSocket ゲートウェイと名前空間の操作が必要です。このチュートリアルではこの問題を詳しく説明し、この頻繁に発生する問題に対する信頼できる解決策を提供して、ゲームの WebSocket 接続が適切に機能することを確認します。

指示 使用例
@WebSocketGateway() WebSocket ゲートウェイを定義することで、このデコレーターを使用して WebSocket サーバーを構築できるようになります。 ネストJS。個別のゲーム セッションを管理するために、「namespace」オプションはゲートウェイの URL パターンを動的に割り当てます。
@WebSocketServer() を注入することで、ゲートウェイから直接イベントの発行とソケット管理を可能にします。 Socket.io サーバーオブジェクトをクラスに追加します。
OnEvent() このデコレーターは、ゲーム登録期間の終了など、アプリケーションの他の領域からのシグナルを監視します。これは、さまざまなサービスに状態の変化を通知するために不可欠です。
client.join() ゲーム ID を使用してクライアントを特定の WebSocket 「ルーム」に接続します。これにより、イベントの範囲を特定のゲームに限定することで、関連するクライアントのみが更新を受信できるようになります。
client.leave() WebSocket の「ルーム」からクライアントを削除し、切断時にゲーム固有のイベントの影響を受けないようにする。
this.server.to() 指定されたルームにイベントを送信します。ゲームの状態に関する更新など、ゲーム固有のイベントを接続されているすべてのクライアントに送信することが重要です。
emit() 接続されている特定のルームまたはクライアントにイベントを送信するために使用されます。 「プレイヤーのアクション」イベントや「ゲーム開始」イベントなどのリアルタイム更新をブロードキャストすることは非常に重要であり、このテクノロジーが必要です。
jest.spyOn() 特定のコードセグメントを偽装するために使用される単体テストのテスト方法。ここでは、テスト時にイベントがゲーム ゲートウェイで正常に発行されたことを確認するために使用されます。
mockReturnValue() この手法は、実際の実装を必要とせずに単体テスト中に動作を模倣するのに役立ち、テスト中に特定の結果を返すようにモックされた関数を設定します。

NestJS での動的 WebSocket 名前空間の問題の解決

提供されるスクリプトは、利用時の重大な問題に取り組みます。 Webソケット で構築されたマルチプレイヤー ゲームで ネストJS、名前空間には動的に名前が付けられます。この問題は特に、ゲームごとに動的に生成される名前空間にイベントを発行する際に発生します。このアプローチでは、スコープ指定されたイベントの発行と動的名前空間管理の組み合わせが使用されます。最初のスクリプトの `@WebSocketGateway()} デコレーターは、正規表現を使用して、動的に構築された名前空間で WebSocket を構成します。これにより、ゲーム セッションごとに個別の名前空間の構築が可能になり、状態管理の範囲が各ゲーム インスタンスに限定されることが保証されます。

スクリプトのメイン コマンド `this.server.of()` は、指定されたゲーム名前空間にイベントを発行することを目的としています。ただし、{of()} は次を使用して実装されているため、 Socket.ioで直接利用できる機能ではありません。 ネストJS、それが問題が発生する理由です。むしろ、私たちは、によって提供される `.to()} 関数を通じてルームを処理したいと考えています。 Socket.io、特定の「ルーム」またはゲーム インスタンスにイベントを送信することを許可します。この再作業は 2 番目のスクリプトに導入されており、各参加者は「client.join()」メソッドを使用してゲーム ID に基づいてルームに追加されます。これにより、ゲーム関連のイベントがその特定のゲーム ルームのプレイヤーにのみ送信されることが保証されます。

`handleConnection()` メソッドと `handleDisconnect()` メソッドは、プレーヤーの接続と切断を処理する 2 番目の手法で使用されます。これらの関数は、特定のゲーム ルームに誰を追加または削除するかを制御します。プレーヤーのソケットは、参加時に名前空間から取得されるゲーム ID に対応するルームにリンクされます。このソリューションは、ゲームの状態を分離し、関連する参加者のみに通信を集中させることで、サーバー上で多数のゲームを一度に管理する複雑さを軽減します。

最後の方法には、動的 WebSocket イベントの適切な処理を保証するための単体テストが含まれます。テストでは、イベントが発行されるときに正しい名前空間 (ゲーム ルーム) がターゲットであることを検証し、「jest.spyOn()」を使用して WebSocket イベント エミッターの動作を模倣します。この段階では、動的な WebSocket 実装がさまざまなゲーム セッションや状況で予想どおりに機能することが保証されます。テスト手順を含めることにより、今後の変更が通信システムの重要な機能に干渉しないことを確認できます。

NestJS ゲーム設定での WebSocket 名前空間の問題の修正

アプローチ 1: を使用する Socket.io 動的名前空間を使用し、 ネストJS 名前空間処理メカニズム。

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);
       }
   }
}

NestJS WebSocket で正しい動的名前空間バインディングを確保するためのリファクタリング

アプローチ 2: ビルトインの使用 Socket.io ルーム管理ツールでは、動的名前空間アプローチを変更します。

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] : '';
   }
}

NestJS の単体テストによるテストと検証

方法 3: 単体テストを含めて、名前空間管理と WebSocket イベントを検証します。

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');
   });
});

WebSocket ゲームにおける動的名前空間管理について

を使用する場合、名前空間の処理が重要になります。 ネストJS そして Webソケット イベントの発行とゲームの状態管理が特定のゲーム セッションに限定されることを保証するために、マルチプレイヤー ゲームを作成します。すべてのゲーム インスタンスが個別の通信ルートを持つように名前空間を動的に作成することは、一般的な課題です。この分割のおかげで、プレーヤーは現在のセッションに関連する情報のみを受け取ります。これにより、あるゲームで行われたアクティビティが別のゲームのアクティビティに影響を与えないことが保証されます。実行可能な解決策は、各ゲームの一意の WebSocket 名前空間が次のような URL で表される動的名前空間技術を使用することです。 /game/:id

前述のような 4 人用のカード ゲームでは、プライバシーとセキュリティが最も重要です。他の人がプレイヤーのカードを見ることができないようにしながら、リアルタイムの状態更新を制御することが重要です。動的に名前が付けられる WebSocket ゲートウェイを使用すると、ゲーム セッションの分離が簡単になります。残念ながら、 this.server.of() このメソッドでは、特定のゲームの名前空間にイベントを発行することは許可されていないため、問題が発生します。 ネストJS。あるいは、 this.server.to()が提供するテクニックです。 Socket.io スコープ指定されたイベントの発行を効率的に管理するため、開発者はルームを処理したり、イベントの発行を指示したりするために使用する必要があります。

ネームスペースを適切に管理することとは別に、切断や再接続などのエッジ状況に対処し、ゲーム状態遷移中の適切なイベント フローを保証することが重要です。イベントリスナーを適切に設定して活用することで、 ネストJSのイベント駆動型アーキテクチャにより、開発者はスケーラブルで効果的なリアルタイムのプレーヤーとサーバーの接続を維持できます。単体テストは、ゲームがより複雑になってもこれらの機能が機能し続けることを確認することで、将来の更新や機能強化のための強固な基盤を提供します。

マルチプレイヤー ゲームの WebSocket と NestJS に関するよくある質問

  1. WebSocket で名前空間を動的に作成するにはどうすればよいですか?
  2. 正規表現を使用して、WebSocket をカスタマイズできます。 namespace のプロパティ @WebSocketGateway デコレータを使用して名前空間を動的に構築します。これにより、ゲームに固有の名前空間が柔軟になります。
  3. を使用する代わりに何ができるか this.server.of() NestJSで?
  4. 使用できます this.server.to() 特定のルームまたは名前空間をイベント エミッションの対象とする場合 this.server.of() の関数ではありません ネストJS
  5. WebSocket ゲームでプレーヤーの切断を処理するにはどうすればよいですか?
  6. handleDisconnect プレーヤーの切断を処理するために技術が使用されます。これにより、プレイヤーをゲーム ルームから連れ出し、必要な後片付けを行うことができます。
  7. NestJS で WebSocket 機能をテストするにはどうすればよいですか?
  8. jest.spyOn() イベントの発行をシミュレートし、ゲームの状態が変化したときに適切なイベントが発行されることを確認するために使用できます。
  9. WebSocket ゲームにおけるルームの目的は何ですか?
  10. ルームは、プレイヤーを個別のゲーム セッションに分割することで、イベントの範囲が適切なプレイヤー グループに限定されるように支援します。 client.join() そして client.leave() テクニック。

NestJS マルチプレイヤー ゲームにおける WebSocket に関する最終的な考え

動的名前空間を処理するのは難しい場合があります。 ウェブソケット NestJS を使用したゲーム、特に各ゲーム インスタンスが独自のスコープ付き通信を必要とする場合。孤立したゲーム セッションを処理するもう 1 つの効果的なテクニックは、ルームを使用することです。 Socket.ioこれにより、NestJS で「this.server.of()」が未定義になる問題が修正されます。

イベント フローの評価やゲーム状態のルームへの分割など、これらのベスト プラクティスを実装することで、マルチプレイヤー ゲームが安全でスケーラブルであることを確認できます。これらの変更により、プレイヤーとそのゲーム データを管理する体系的な方法が提供されるため、複雑な回避策の必要性がなくなりました。

関連する情報源と参考文献
  1. WebSocket 実装の詳細 ネストJS 公式 NestJS ドキュメントに記載されています。 NestJS Webソケット
  2. を使用した動的名前空間の管理の問題 Socket.io Socket.io ドキュメントから参照されました。 Socket.io ルーム
  3. WebSocket を使用してスケーラブルなリアルタイム マルチプレイヤー ゲームを作成するためのベスト プラクティスは、次のリソースから収集されました。 MDN WebSocket API
  4. を使用した WebSocket のテスト方法 冗談 ソースは Jest の公式ドキュメントです。 Jest モック関数