WebSocket-problemen in NestJS oplossen: omgaan met dynamische naamruimten in multiplayer-games

WebSocket-uitdagingen aanpakken in NestJS voor multiplayer-games

Een multiplayer-kaartspel ontwikkelen met WebSockets En NestJS presenteert een aantal moeilijke taken, vooral met betrekking tot het beheren van dynamische naamruimten voor game-instanties. Om de vertrouwelijkheid bij dit soort spellen te waarborgen, moeten spelers uit elkaar worden gehouden, zodat privé-informatie uit de database wordt geweerd en wordt voorkomen dat anderen hun kaarten kunnen bekijken. Zelfs in het geval van een datalek beschermt onze methode de spelstatus en garandeert de privacy.

De eerste stap bij het maken van een spel is het inzetten WebSocket verbindingen om spelers aan specifieke spelsessies te koppelen. De client kan verbinding maken met behulp van een dynamisch bereikbare WebSocket-naamruimte, zoals /game/:id, wanneer de gebruiker klikt om deel te nemen of een game te maken. De server antwoordt met een spelobject. Dit ontwerp behoudt het unieke karakter van elke gamesessie en vermijdt de overhead die gepaard gaat met het handmatig beheren van kamers.

Het uitzenden van gebeurtenissen binnen deze dynamisch bereikbare naamruimten vormt echter een uitdaging. Dat de methode this.server.of() geen functie is, is een probleem waar ontwikkelaars tegenaan kunnen lopen, waardoor de gebeurtenissenstroom van het spel wordt verstoord. Dit wordt vooral van cruciaal belang bij het beheren van belangrijke transities, zoals het sluiten van gameregistratie of statusupgrades.

Een beter begrip van NestJS WebSocket-gateways en naamruimtebewerkingen binnen dit raamwerk zijn noodzakelijk om dit probleem op te lossen. We zullen het probleem in deze tutorial uitgebreid bespreken en een betrouwbare oplossing bieden voor dit veelvoorkomende probleem, waarbij we ervoor zorgen dat de WebSocket-connectiviteit in je game naar behoren functioneert.

Problemen met dynamische WebSocket-naamruimten in NestJS oplossen

De aangeboden scripts pakken een cruciaal probleem aan bij het gebruik ervan WebSockets in een multiplayer-game gebouwd met NestJS, waar naamruimten dynamisch worden benoemd. Het probleem doet zich specifiek voor bij het uitzenden van gebeurtenissen naar een naamruimte die dynamisch wordt gegenereerd voor elke game. Bij de aanpak wordt gebruik gemaakt van een combinatie van scoped event-emissie en dynamisch naamruimtebeheer. Met behulp van een reguliere expressie configureert de `@WebSocketGateway()}-decorator in het eerste script de WebSocket met een dynamisch opgebouwde naamruimte. Dit garandeert dat statusbeheer zich richt op elke game-instantie door de constructie van afzonderlijke naamruimten voor elke gamesessie mogelijk te maken.

Het hoofdcommando van het script, `this.server.of()`, heeft tot doel gebeurtenissen naar de aangewezen spelnaamruimte te verzenden. Maar aangezien {of()} wordt geïmplementeerd met behulp van Socket.io, het is geen functie die direct beschikbaar is in NestJS, waardoor het probleem zich voordoet. In plaats daarvan willen we kamers afhandelen via de functie `.to()} die wordt aangeboden door Socket.io, waarmee gebeurtenissen naar bepaalde "kamers" of game-instanties kunnen worden verzonden. Deze herwerking wordt geïntroduceerd in het tweede script, waarbij elke deelnemer aan een kamer wordt toegevoegd op basis van de game-ID met behulp van de `client.join()`-methode. Dit garandeert dat spelgerelateerde evenementen alleen naar spelers in die specifieke speelkamer worden gestuurd.

De methoden `handleConnection()` en `handleDisconnect()` worden gebruikt in de tweede techniek om spelerverbindingen en -verbrekingen af ​​te handelen. Deze functies zijn verantwoordelijk voor het bepalen wie wordt toegevoegd aan of verwijderd uit een bepaalde speelkamer. De socket van een speler is gekoppeld aan een kamer die overeenkomt met de game-ID die uit de naamruimte wordt gehaald wanneer hij of zij zich aansluit. Deze oplossing vermindert de complexiteit van het tegelijkertijd beheren van meerdere games op de server door de spelstatus te isoleren en de communicatie uitsluitend op relevante deelnemers te richten.

De laatste methode omvat het testen van eenheden om een ​​juiste afhandeling van de dynamische WebSocket-gebeurtenissen te garanderen. De test kan verifiëren dat de juiste naamruimte (spelkamer) wordt getarget wanneer gebeurtenissen worden uitgezonden en kan het gedrag van de WebSocket-gebeurteniszender imiteren met behulp van `jest.spyOn()`. Deze fase garandeert dat de dynamische WebSocket-implementatie functioneert zoals verwacht in verschillende gamesessies en omstandigheden. Door testprocedures op te nemen, is het mogelijk ervoor te zorgen dat komende wijzigingen de essentiële functies van het communicatiesysteem niet verstoren.

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');
   });
});

Inzicht in dynamisch naamruimtebeheer in WebSocket-games

Het omgaan met naamruimten wordt cruciaal bij het gebruik NestJS En WebSockets om multiplayer-games te maken om te garanderen dat de emissie van gebeurtenissen en het beheer van de gamestatus beperkt zijn tot bepaalde gamesessies. Het dynamisch creëren van naamruimten, zodat elke game-instantie een aparte communicatieroute heeft, is een veel voorkomende uitdaging. Spelers ontvangen alleen informatie die relevant is voor hun huidige sessie dankzij deze indeling, die garandeert dat activiteiten in het ene spel geen invloed hebben op die in een ander spel. Een werkbare oplossing is het gebruik van de dynamische naamruimtetechniek, waarbij de unieke WebSocket-naamruimte van elke game wordt weergegeven door een URL zoals /game/:id.

Voor een kaartspel voor vier spelers zoals het genoemde zijn privacy en veiligheid van het grootste belang. Het is van cruciaal belang om realtime statusupdates te controleren en er tegelijkertijd voor te zorgen dat niemand anders de kaart van een speler kan zien. Het isoleren van gamesessies wordt eenvoudiger gemaakt met een WebSocket-gateway met een dynamische naam. Helaas, this.server.of() -methode staat het uitzenden van gebeurtenissen naar de naamruimte van een specifiek spel niet toe, wat problemen veroorzaakt met NestJS. Als alternatief, this.server.to(), een techniek aangeboden door Socket.io dat de emissies van specifieke gebeurtenissen efficiënt beheert, moet door ontwikkelaars worden gebruikt om kamers af te handelen of de emissies van gebeurtenissen te sturen.

Naast het op de juiste manier beheren van naamruimten, is het van cruciaal belang om randomstandigheden zoals verbroken verbindingen en herverbindingen aan te pakken en de juiste gebeurtenisstroom te garanderen tijdens gamestatusovergangen. Door gebeurtenislisteners op de juiste manier in te stellen en te gebruiken NestJSDankzij de gebeurtenisgestuurde architectuur kunnen ontwikkelaars een schaalbare en effectieve real-time speler-serververbinding onderhouden. Unit-tests bieden een solide basis voor toekomstige updates en verbeteringen door ervoor te zorgen dat deze functies blijven functioneren naarmate het spel ingewikkelder wordt.