你是否想要开发一个高性能、稳定、易用、自带负载均衡、避免类爆炸设计、可跨进程跨机器通信、集群无中心节点、集群自动化、有状态多进程的分布式的网络编程服务器呢？如果是的话，这里向你推荐一个由 java 语言编写的网络编程框架 ioGame。下面将会从多个方面来对框架做一些简单的介绍。

ioGame 是一个轻量级的网络编程框架，适用于网络游戏服务器、物联网、内部系统及各种需要长连接的场景；

ioGame 有以下特点：

• 无锁异步化、事件驱动的架构设计
• 同时支持 TCP、WebSocket、UDP 多种连接方式，并且可扩展
• 支持 protobuf、json 等不同的通信协议
• 集群无中心节点、集群自动化、分布式的设计
• 真轻量级，不依赖任何第三方中间件或数据库就能支持集群、分布式
• 提供多种通讯方式，且逻辑服之间可以相互跨机器通信
• 框架为开发者提供了同步、异步、异步回调的方法，用于逻辑服之间的相互访问
• ioGame 是纯 javaSE 的，使得 ioGame 能与其他框架方便的进行集成、融合；如 spring ... 等
• 学习成本低，开发体验好
• 支持多服单进程、多服多进程的启动和部署方式
• 提供游戏文档生成的辅助功能
• 包体小、启动快、内存占用少
• 提供优雅的路由访问权限控制
• 提供了灵活的线程扩展、设置
• 具备智能的同进程亲和性
• 具备全链路调用日志跟踪特性
• 业务框架提供了插件机制，插件是可插拨、可扩展的
• JSR380 验证、断言 + 异常机制 = 更少的维护成本
• action 支持自动装箱、拆箱基础类型，用于解决协议碎片的问题

ioGame 是一个专为网络编程设计的轻量级框架，它可以帮助你快速地搭建和运行自己的网络服务器。ioGame 适用于网络游戏服务器、物联网、内部系统及各种需要长连接的场景。如各种类型和规模的网络游戏，无论是 H5、手游还是 PC 游戏，无论是简单的聊天室，还是复杂的全球同服、回合制游戏、策略游戏、放置休闲游戏、即时战斗、MMORPG 等，ioGame 都可以满足你的需求。

ioGame 在打包、内存占用、启动速度等方面也是优秀的。打 jar 包后大约 15MB，应用通常会在 0.x 秒内完成启动，内存占用小。详细请看 快速从零编写服务器完整示例。

在生态融合方面，ioGame 可以很方便的与 spring 集成（5 行代码）；除了 spring 外，还能与任何其他的框架做融合，如：solon ... 等，从而使用其他框架的相关生态。

ioGame 在架构上解决了传统框架所产生的 N*N 问题（与传统架构对比）。传统架构在扩展机器时，需要借助很多第三方中间件，如：Redis、MQ、ZooKeeper ... 等，才能满足整体架构的运作。通常，只要引入了需要安装的中间件才能做到扩展的，那么你的架构或者说框架，基本上与轻量级无缘了。

在轻量级方面，ioGame 不依赖任何第三方中间件或数据库就能支持集群、分布式，只需要 java 环境就可以运行。这意味着在使用上简单了，在部署上也为企业减少了部署成本、维护难度。使用 ioGame 时，只需一个依赖即可获得整个框架，而无需安装其他服务，如： Nginx、Redis、MQ、Mysql、ZooKeeper、Protobuf 协议编译工具 ... 等。

ioGame 具备全链路调用日志跟踪特性，这在分布式下非常的实用。该特性为每个请求分配一个唯一标识，并记录在日志中，通过唯一标识可以快速的在日志中过滤出指定请求的信息。ioGame 提供的全链路调用日志跟踪特性更是强大，支持跨机器、跨进程。简单的说，从玩家的请求进来到结束，无论该请求经过了多少个游戏逻辑服，都能精准记录。

在通讯方式方面，大部分框架只能支持推送（广播）这一类型的通讯方式；ioGame 则提供了多种类型的通讯方式，通过对各种通讯方式的组合使用，可以简单完成以往难以完成的工作，并且这些通讯方式都支持跨进程、跨机器通信，且具备全链路调用日志跟踪。这些通讯方式分别是

1. 请求响应（单次请求处理）
2. 广播（推送）
3. 单个逻辑服间的相互通讯（可跨机器通信、可跨进程通信）
4. 与同类型多个逻辑服相互通讯（可跨多个机器通信、可跨多个进程通信）
5. 脉冲通讯（可跨多个机器通信、可跨多个进程通信）
6. 分布式事件总线（类似 MQ、Redis 发布订阅机制；可跨多个机器通信、可跨多个进程通信）

在编码风格上，ioGame 为开发者提供了类 MVC 的编码风格（无入侵的 Java Bean ），这种设计方式很好的避免了类爆炸。同时，框架为开发者提供了同步、异步、异步回调的方法，用于逻辑服之间的相互访问；这使得开发者所编写的代码会非常的优雅，并且具备全链路调用日志跟踪。

从 ioGame21 开始，框架添加了虚拟线程的相关支持。各逻辑服之间通信阻塞部分使用虚拟线程，这样可以很好的避免阻塞业务线程，并大幅提高了框架的吞吐量。

在线程安全方面，框架为开发者解决了单个玩家的并发问题；即使玩家重新登录后，也会使用相同的线程来消费业务，并推荐使用领域事件来解决同一房间或业务内多个玩家的并发问题。框架在线程的扩展性上提供了友好的支持，开发者可以很容易的编写出无锁并发代码，这得益于 ioGame 独有的线程执行器设计与扩展。换句话说，你不会因为并发问题烦恼。

在无锁并发方面，ioGame 提供了优雅、独特的线程执行器设计。通过该特性，开发者能轻易的编写出无锁高并发的代码。

在连接方式方面，ioGame 允许开发者使用一套业务代码，同时支持多种连接方式，无需进行任何修改。ioGame 已经支持了 TCP、WebSocket 和 UDP 连接方式，并且也支持在这几种连接方式之间进行灵活切换。连接方式是可扩展的，并且扩展操作也很简单，这意味着之后如果支持了 KCP，无论你当前项目使用的是 TCP、WebSocket 还是 UDP，都可以切换成 KCP；注意了，即使切换到 KCP 的连接方式，现有的业务代码也无需改变。

在通信协议方面，ioGame 让开发者用一套业务代码，就能轻松切换和扩展不同的通信协议，如 Protobuf、JSON 等。只需一行代码，就可以从 Protobuf 切换到 JSON，无需改变业务方法。

在增减协议方面，ioGame 可以让你在新增或减少协议时，无需重启游戏对外服与 Broker（游戏网关）；这样既能避免玩家断线，又能避免因新增、减少协议而重启所有机器的痛点。

在协议碎片方面，action 支持自动装箱、拆箱基础类型特性，用于解决协议碎片的问题。同时该特性除了能使你的业务代码更加清晰以外，还能大幅提高开发者在该环节的生产力。

在集群方面，ioGame 的 Broker （游戏网关）采用无中心节点、自动化的集群设计，所有节点平等且自治，不存在单点故障。集群能够自动管理和弹性扩缩，节点加入或退出时，能够自动保证负载均衡和数据一致性，不影响服务可用性。

在分布式方面，ioGame 的逻辑服使用了分布式设计思想，将服务器分为游戏对外服、游戏逻辑服等不同层次，并且每一层都有明确的职责和接口。这样可以提高代码可读性和可维护性，并且方便进行水平扩展。

在学习成本方面，ioGame 的学习成本非常低，可以说是零学习成本，即使没有游戏编程经验，也能轻松上手。开发者只需掌握普通的 java 方法或 webMVC 相关知识，就能用框架开发业务。框架不要求开发者改变编码习惯，而是自身适应开发者的需求。

在同进程亲和性方面，在同一进程内，不同 Netty 实例之间的通信，是通过内存进行传输的，不需要经过网络传输，数据传输速度极快。同进程亲和性指的是，优先访问同进程内的游戏逻辑服，当同进程内没有能处理请求的游戏逻辑服时，才会去其他进程或机器中查找能处理请求的游戏逻辑服；简单点说，框架对于请求的处理很智能，会优先将请求给同进程内的逻辑服消费。

在开发体验方面，ioGame 非常注重开发者的开发体验；框架提供了 JSR380 验证、断言 + 异常机制、业务代码定位，action 支持自动装箱、拆箱基础类型，用于解决协议碎片的问题 ... 等。诸多丰富的功能，使得开发者的业务代码更加的清晰、简洁；

业务框架提供了插件机制，插件是可插拨、可扩展的。框架内置提供了 DebugInOut、action 调用统计、业务线程监控插件、各时间段调用统计插件... 等插件；不同的插件提供了不同的关注点，比如我们可以使用调用、监控等插件相互配合，可以让我们在开发阶段就知道是否存在性能问题。合理利用好各个插件，可以让我们在开发阶段就能知道问题所在，提前发现问题，提前预防问题。

在分布式开发体验方面，通常在开发分布式应用时是需要启动多个进程的。这会让调试与排查问题变得非常困难，从而降低开发者的效率、增加工作量等，这也是很多框架都解决不了的问题，但 ioGame 做到了！ioGame 支持多服单进程的启动方式，这使得开发者在开发和调试分布式系统时更加简单。

与前端对接联调方面，ioGame 提供了游戏文档生成的辅助功能，可以做到代码即对接文档。简单地说，当业务代码编写完后，框架会自动生成最新的文档。如果没有游戏文档的生成，那么你将要抽出一些时间来编写、维护对接文档的工作，而且当团队人数多了之后，文档就会很乱、不同步、不是最新的、忘记更新等情况就会出现。

在部署方面，ioGame 支持多服单进程的方式部署，也支持多服多进程多机器的方式部署；在部署方式上可以随意的切换而不需要更改代码。日常中我们可以按照单体思维开发，到了生产可以选择使用多进程的方式部署。

在安全方面，所有的游戏逻辑服不需要开放端口，天然地避免了扫描攻击。由于不需要为每个逻辑服分配独立的端口，那么我们在使用诸如云服务器之类的服务时，就不需要担心端口开放权限的问题了。别小看这一个环节，通常这些小细节最浪费开发者的时间。由于我们不需要管理这些 IP:Port，这部分的工作量就自然地消失了。

在模拟客户端测试方面，ioGame 提供了压测 & 模拟客户端请求模块。此模块是用于模拟客户端，简化模拟工作量，只需要编写对应请求与回调。除了可以模拟简单的请求外，通常还可以做一些复杂的请求编排，并支持复杂业务的压测。与单元测试不同的是，该模块可以模拟真实的网络环境，并且在模拟测试的过程中与服务器的交互是可持续的、可互动的，同时也是支持自动化的。

在架构灵活性方面，ioGame 的架构由三部分组成：1. 游戏对外服、2.Broker（游戏网关）、3. 游戏逻辑服；三者既可相互独立，又可相互融合。这意味着使用 ioGame 可以适应任何类型的游戏，因为只需通过调整部署方式，就可以满足不同类型的游戏需求。在 ioGame 中进行这些调整工作非常简单，而且不会对现有代码产生不良影响。

架构是可以动态扩缩的，游戏对外服、游戏逻辑服、Broker（游戏网关）都支持动态增加和减少。无论未来玩家数量增加或减少，我们都能够轻松应对。同时，架构是支持玩家无感知更新的，这得益于分布式设计。举例来说，如果 A 类型的游戏逻辑服需要增加一些新功能，我们可以启动 A-3、A-4 等已经支持了新功能的服务器，然后逐步将之前的 A-1 和 A-2 下线，从而实现了无感知的更新。

开发者基于 ioGame 编写的项目模块，通常是条理清晰的，得益于框架对路由的合理设计，同时也为路由提供了优雅的访问权限控制。当我们整理好这些模块后，对于其他开发者接管项目或后续的维护中，会是一个不错的帮助（模块的整理与建议）。或许现阶段你感受不到这块的威力，随着你深入地使用实践就能体会到这么设计的诸多好处与优势。

开发者基于 ioGame 编写的项目，通常是语法简洁的、高性能的、低延迟的。框架最低要求使用 JDK21，这样即可以让项目享受到分代 ZGC 带来的改进，还能享受语法上的简洁。分代 ZGC 远低于其亚毫秒级暂停时间的目标，可以在不影响游戏速度的情况下，清理掉多余的内存；这样就不会出现卡顿或者崩溃的问题了，相当于在项目中变相的引入了一位 JVM 调优大师。

综上所述，ioGame 是一个非常适合网络游戏开发的框架。可以让你轻松地创建高性能、低延迟、易扩展的游戏服务器，并且节省时间和资源。如果你想要快速地开发出令人惊艳的网络游戏，请不要犹豫，立即选择 ioGame 吧！框架屏蔽了很多复杂且重复性的工作，并可为项目中的功能模块结构、开发流程等进行清晰的组织定义，减少了后续的项目维护成本。

框架在开发、部署、压测 & 模拟测试 ... 等，各个阶段都提供了很好的支持。相信你已经对 ioGame 有了一个初步的了解，虽然还有很多丰富的功能与特性没有介绍到，但你可以通过后续的实践过程中来深入了解。感谢你的阅读，并期待你使用 ioGame 来打造自己的游戏服务器。

ioGame 的组成

ioGame 由 [网络通信框架] 和 [业务框架] 组成

• 网络通信框架：职责是各服务器之间的网络通信
• 业务框架：职责是业务逻辑的处理方式和编写方式

网络通信框架

SOFABolt 是蚂蚁金融服务集团开发的一套基于 Netty 实现的网络通信框架。

• 为了让 Java 程序员能将更多的精力放在基于网络通信的业务逻辑实现上，而不是过多的纠结于网络底层 NIO 的实现以及处理难以调试的网络问题，Netty 应运而生。
• 为了让中间件开发者能将更多的精力放在产品功能特性实现上，而不是重复地一遍遍制造通信框架的轮子，SOFABolt 应运而生。

Bolt 名字取自迪士尼动画 - 闪电狗，是一个基于 Netty 最佳实践的轻量、易用、高性能、易扩展的通信框架。

业务框架

如果说 sofa-bolt 是为了让 Java 程序员能将更多的精力放在基于网络通信的业务逻辑实现上。而业务框架正是解决业务逻辑如何方便实现这一问题上。业务框架是游戏框架的一部分，职责是简化程序员的业务逻辑实现，业务框架使程序员能够快速的开始编写游戏业务。

业务框架对于每个 action （即业务的处理方法） 都是通过 asm 与 Singleton、Flyweight 、Command 等设计模式结合，对 action 的获取上通过 array 来得到，是一种近原生的方式。

单线程中，业务框架平均每秒可以执行 1152 万次业务逻辑。

/** 请求 */
@ProtobufClass
@FieldDefaults(level = AccessLevel.PUBLIC)
public class HelloReq {
    String name;
}

@ActionController(1)
public class DemoAction {
    @ActionMethod(0)
    public HelloReq here(HelloReq helloReq) {
        // 业务数据
        var newHelloReq = new HelloReq();
        newHelloReq.name = helloReq.name + ", I'm here ";
        return newHelloReq;
    }

    // 注意，这个方法只是为了演示而写的；（ioGame21 开始支持）
    // 效果与上面的方法一样，只不过是用广播（推送）的方式将数据返回给请求方
	@ActionMethod(0)
    public void here(HelloReq helloReq, FlowContext flowContext) {
        // 业务数据
        var newHelloReq = new HelloReq();
        newHelloReq.name = helloReq.name + ", I'm here ";

        flowContext.broadcastMe(newHelloReq);
    }

    // 跨服调用示例，下面分别展示了同步与异步回调的写法
    void testShowInvokeModule(FlowContext flowContext) {
        /* * 框架为跨服请求提供了同步、异步、异步回调的编码风格 api。（ioGame21 开始支持） */
        var cmdInfo = CmdInfo.of(1,0);
        var yourData = ... 你的请求参数
        
        // 跨服请求（异步回调 - 无阻塞）-- 路由、请求参数、回调。
        flowContext.invokeModuleMessageAsync(cmdInfo, yourData, responseMessage -> {
            var helloReq = responseMessage.getData(HelloReq.class);
             // --- 此异步回调，具备全链路调用日志跟踪 ---
            log.info("异步回调 : {}", helloReq);
        });


        // 跨服请求（同步 - 阻塞）-- 路由、请求参数。
        ResponseMessage responseMessage = flowContext.invokeModuleMessage(cmdInfo, yourData);
        var helloReq = responseMessage.getData(HelloReq.class);
        log.info("同步调用 : {}", helloReq);
    }
}

┏━━━━━ Debug. [(DemoAction.java:4).hello] ━━━━━ [cmd:1-0 65536] ━━━━━ [逻辑服 [xxx逻辑服] - id:[76526c134cc88232379167be83e4ddfc]]
┣ userId: 1
┣ 参数: active : HelloReq(id=101, name=塔姆)
┣ 响应: HelloReq(name=塔姆, I'm here )
┣ 时间: 1 ms (业务方法总耗时)
┗━━━━━ [ioGameVersion] ━━━━━ [线程:User-8-2] ━━━━━━━ [traceId:956230991452569600] ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━