Workerman Asyncio 异步游戏框架

Tinywan

发布于 2025-10-20 17:28:05

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概述

一个面向 Workerman + pfinal-asyncio 的异步游戏框架，让你用 async/await 编排游戏逻辑，就像写故事剧本一样。

核心功能

🎮 Room 基类 - 带完整生命周期钩子的异步房间管理
👥 Player 通信封装 - 简单易用的玩家消息收发
📢 异步广播机制 - 支持即时和延迟广播
⏰ 定时事件系统 - 灵活的定时器和延迟任务
🔄 房间生命周期 - onCreate、onStart、run、onDestroy 完整钩子
🎯 RoomManager - 多房间管理和快速匹配
🌐 GameServer - 开箱即用的 WebSocket 游戏服务器

高级功能 🆕

🧪 单元测试 - 完整的 PHPUnit 测试框架
🚨 异常处理 - 结构化异常系统，带上下文信息
📝 日志系统 - 多级别日志，支持控制台和文件输出
💾 状态持久化 - 支持 Redis、文件等多种存储方式
⚖️ 负载均衡 - 多进程房间分配，支持轮询、最少连接等策略

框架定位

专为 小型多人游戏 和 实时对战游戏 设计，适用于：

🃏 卡牌游戏
🎲 棋牌游戏
🎯 答题游戏
🏁 实时对战游戏
🎮 回合制游戏

📦 安装

composer require pfinalclub/asyncio-gamekit

📋 要求

PHP >= 8.3
pfinalclub/asyncio >= 1.0
workerman/workerman >= 4.1

🚀 快速开始

1. 创建你的第一个游戏房间

<?php
usePfinalClub\AsyncioGamekit\Room;
usePfinalClub\AsyncioGamekit\Player;
useGenerator;
usefunctionPfinalClub\Asyncio\{run, sleep};

class MyGameRoom extends Room
{
    protectedfunction run(): Generator
    {
        // 游戏开始
        $this->broadcast('game:start', ['message' => '游戏开始！']);
        
        // 游戏主循环
        for ($round = 1; $round <= 3; $round++) {
            $this->broadcast('game:round', ['round' => $round]);
            yield sleep(5); // 每回合5秒
        }
        
        // 游戏结束
        $this->broadcast('game:end', ['message' => '游戏结束！']);
        yield from $this->destroy();
    }
}

// 运行游戏
function main(): Generator {
    $room = new MyGameRoom('room_001');
    
    $player1 = new Player('p1', null, 'Alice');
    $player2 = new Player('p2', null, 'Bob');
    
    $room->addPlayer($player1);
    $room->addPlayer($player2);
    
    yield from $room->start();
}

run(main());

2. 完整的 WebSocket 游戏服务器

<?php
use PfinalClub\AsyncioGamekit\GameServer;

$server = new GameServer('0.0.0.0', 2345, [
    'name' => 'MyGameServer',
    'count' => 4,
]);

$server->run();

客户端连接：

const ws = new WebSocket('ws://localhost:2345');

ws.onopen = () => {
    // 设置玩家名称
    ws.send(JSON.stringify({
        event: 'set_name',
        data: { name: 'Alice' }
    }));
    
    // 快速匹配
    ws.send(JSON.stringify({
        event: 'quick_match',
        data: { room_class: 'MyGameRoom' }
    }));
};

ws.onmessage = (event) => {
    const message = JSON.parse(event.data);
    console.log('收到消息:', message);
};

📚 核心 API

Room 类

房间是游戏逻辑的核心容器，提供完整的生命周期管理。

配置选项

protected function getDefaultConfig(): array
{
    return [
        'max_players' => 4,      // 最大玩家数
        'min_players' => 2,      // 最小玩家数
        'auto_start' => false,   // 是否自动开始
    ];
}

生命周期钩子

// 房间创建时（异步）
protectedfunction onCreate(): Generator
{
    $this->broadcast('room:created', ['message' => '房间已创建']);
    yield;
}

// 游戏开始时（异步）
protectedfunction onStart(): Generator
{
    $this->broadcast('game:start', ['message' => '游戏即将开始']);
    yield sleep(3);
}

// 游戏主循环（必须实现）
abstractprotectedfunction run(): Generator;

// 房间销毁时（异步）
protectedfunction onDestroy(): Generator
{
    $this->broadcast('room:destroyed', ['message' => '房间已销毁']);
    yield;
}

// 玩家加入时（同步）
protectedfunction onPlayerJoin(Player $player): void
{
    echo"{$player->getName()} 加入房间\n";
}

// 玩家离开时（同步）
protectedfunction onPlayerLeave(Player $player): void
{
    echo"{$player->getName()} 离开房间\n";
}

// 处理玩家消息（异步）
publicfunction onPlayerMessage(Player $player, string $event, mixed $data): Generator
{
    if ($event === 'action') {
        // 处理玩家动作
    }
    yield;
}

常用方法

// 广播消息
$this->broadcast('event_name', $data);
$this->broadcast('event_name', $data, $exceptPlayer); // 排除某玩家

// 异步广播（延迟）
yield from $this->broadcastAsync('event_name', $data, 2.0); // 延迟2秒

// 延迟执行
yield from $this->delay(5.0); // 延迟5秒

// 添加定时器
$timerId = $this->addTimer(1.0, function() {
    echo"每秒执行一次\n";
}, true); // true = 重复执行

// 移除定时器
$this->removeTimer($timerId);

// 玩家管理
$this->addPlayer($player);
$this->removePlayer($playerId);
$player = $this->getPlayer($playerId);
$players = $this->getPlayers();
$count = $this->getPlayerCount();

// 数据存储
$this->set('key', 'value');
$value = $this->get('key', 'default');

// 房间状态
$status = $this->getStatus(); // waiting, running, finished
$canStart = $this->canStart();

Player 类

封装玩家通信和状态管理。

// 创建玩家
$player = new Player('player_id', $connection, 'PlayerName');

// 发送消息
$player->send('event_name', ['data' => 'value']);

// 数据管理
$player->set('score', 100);
$score = $player->get('score', 0);
$hasScore = $player->has('score');

// 准备状态
$player->setReady(true);
$isReady = $player->isReady();

// 获取信息
$id = $player->getId();
$name = $player->getName();
$room = $player->getRoom();
$array = $player->toArray();

RoomManager 类

管理多个游戏房间。

$manager = new RoomManager();

// 创建房间
$room = $manager->createRoom(MyGameRoom::class, 'room_id', [
    'max_players' => 4
]);

// 玩家加入/离开房间
$manager->joinRoom($player, 'room_id');
$manager->leaveRoom($player);

// 获取房间
$room = $manager->getRoom('room_id');
$rooms = $manager->getRooms();
$playerRoom = $manager->getPlayerRoom($player);

// 快速匹配（自动创建或加入房间）
$room = $manager->quickMatch($player, MyGameRoom::class, [
    'max_players' => 4
]);

// 删除房间
yield from $manager->removeRoom('room_id');

// 统计信息
$stats = $manager->getStats();

GameServer 类

WebSocket 游戏服务器。

$server = new GameServer('0.0.0.0', 2345, [
    'name' => 'GameServer',
    'count' => 4,           // Worker 进程数
    'protocol' => 'websocket',
]);

$server->run();

内置系统事件

客户端可以发送以下系统事件：

事件	说明	数据
set_name	设置玩家名称	{name: "PlayerName"}
create_room	创建房间	{room_class: "ClassName", config: {...}}
join_room	加入房间	{room_id: "room_id"}
leave_room	离开房间	{}
quick_match	快速匹配	{room_class: "ClassName", config: {...}}
get_rooms	获取房间列表	{}
get_stats	获取统计信息	{}

🎯 示例

示例 1：简单倒计时游戏

运行：

php examples/SimpleGame.php

示例 2：卡牌游戏

运行：

php examples/CardGame.php

示例 3：WebSocket 猜数字游戏

启动服务器：

php examples/WebSocketServer.php

然后在浏览器中打开 examples/client.html 连接游戏服务器。

示例 4：高级游戏（新特性展示）🆕

展示日志、异常处理、持久化等新特性：

php examples/AdvancedGame.php

🆕 新特性使用

日志系统

use PfinalClub\AsyncioGamekit\Logger\LoggerFactory;
usePfinalClub\AsyncioGamekit\Logger\LogLevel;

// 配置日志
LoggerFactory::configure([
    'min_level' => LogLevel::INFO,
    'console' => ['enabled' => true, 'color' => true],
    'file' => [
        'enabled' => true,
        'path' => 'logs/game.log',
        'max_size' => 10 * 1024 * 1024,
    ],
]);

// 记录日志
LoggerFactory::info('Game started', ['room_id' => 'room_001']);
LoggerFactory::error('Error: {message}', ['message' => 'Connection lost']);

异常处理

use PfinalClub\AsyncioGamekit\Exceptions\RoomException;

try {
    $room->addPlayer($player);
} catch (RoomException $e) {
    // 获取结构化异常信息
    $player->send('error', [
        'message' => $e->getMessage(),
        'code' => $e->getCode(),
        'context' => $e->getContext()
    ]);
}

状态持久化

use PfinalClub\AsyncioGamekit\Persistence\{FileAdapter, RedisAdapter, RoomStateManager};

// 使用文件存储
$adapter = new FileAdapter('storage/game');
$stateManager = new RoomStateManager($adapter);

// 或使用 Redis（推荐）
$adapter = RedisAdapter::create('127.0.0.1', 6379);
$stateManager = new RoomStateManager($adapter);

// 保存和恢复房间状态
$stateManager->saveRoomState($room);
$state = $stateManager->getRoomState('room_001');

负载均衡

use PfinalClub\AsyncioGamekit\LoadBalance\{
    RoomDistributor,
    LeastConnectionsBalancer
};

// 创建负载均衡器
$balancer = new LeastConnectionsBalancer();
$distributor = new RoomDistributor($balancer);

// 注册工作进程
$distributor->registerWorker(1, ['connections' => 10]);
$distributor->registerWorker(2, ['connections' => 5]);

// 分配房间（会选择连接数最少的进程）
$workerId = $distributor->assignRoom('room_001');

单元测试

# 安装 PHPUnit
composer require --dev phpunit/phpunit

# 运行测试
./vendor/bin/phpunit

# 运行特定测试
./vendor/bin/phpunit tests/RoomTest.php

🏗️ 高级用法

自定义定时任务

protected function run(): Generator
{
    // 添加定时器
    $timerId = $this->addTimer(1.0, function() {
        $elapsed = time() - $this->get('start_time');
        $this->broadcast('game:timer', ['elapsed' => $elapsed]);
    }, true);
    
    $this->set('start_time', time());
    
    // 游戏逻辑
    yield sleep(60);
    
    // 清理定时器
    $this->removeTimer($timerId);
}

异步任务编排

use functionPfinalClub\Asyncio\{create_task, gather};

protectedfunction run(): Generator
{
    // 并发执行多个任务
    $task1 = create_task($this->taskA());
    $task2 = create_task($this->taskB());
    
    $results = yield gather($task1, $task2);
    
    // 继续游戏逻辑...
}

privatefunction taskA(): Generator
{
    yield sleep(2);
    return'Result A';
}

privatefunction taskB(): Generator
{
    yield sleep(1);
    return'Result B';
}

超时控制

use functionPfinalClub\Asyncio\wait_for;
usePfinalClub\Asyncio\TimeoutException;

protectedfunction run(): Generator
{
    try {
        // 等待玩家响应，最多10秒
        $result = yield wait_for($this->waitForPlayerAction(), 10.0);
    } catch (TimeoutException $e) {
        // 超时处理
        $this->broadcast('game:timeout', ['message' => '超时！']);
    }
}

房间间通信

// 通过 RoomManager 实现房间间通信
$roomManager = new RoomManager();

$room1 = $roomManager->getRoom('room_001');
$room2 = $roomManager->getRoom('room_002');

// Room1 广播消息给 Room2 的玩家
foreach ($room2->getPlayers() as $player) {
    $player->send('cross_room_message', ['from' => $room1->getId()]);
}

🎮 完整游戏示例

查看 examples/ 目录了解更多完整示例：

SimpleGame.php - 简单的倒计时游戏
CardGame.php - 回合制卡牌游戏
WebSocketServer.php - 完整的 WebSocket 游戏服务器
AdvancedGame.php 🆕 - 展示新特性的高级示例
client.html - 网页游戏客户端

🔧 配置建议

生产环境配置

$server = new GameServer('0.0.0.0', 2345, [
    'name' => 'ProductionGameServer',
    'count' => 8,  // 根据 CPU 核心数调整
]);

调试模式

// 开启 Workerman 调试模式
use Workerman\Worker;

Worker::$daemonize = false;
Worker::$stdoutFile = '/tmp/workerman.log';

📖 与 Python asyncio 对比

功能	Python asyncio	pfinal-asyncio-gamekit
协程定义	async def	function(): \Generator
等待协程	await expr	yield expr
睡眠	await asyncio.sleep(1)	yield sleep(1)
并发任务	asyncio.gather()	yield gather()
创建任务	asyncio.create_task()	create_task()
事件循环	asyncio.run()	run()