如何学习入门的游戏编程

以下一篇是以服务器为例的，希望对你有帮助。

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学习游戏服务器编程基础篇

姜雪伟

前段时间，一直给开发者灌输学习3D游戏引擎技术，包括游戏底层数据结构封装，算法与游戏实战技术分享视频课程，以及编写了一些使用算法解决游戏实际问题等等方面的文章。再给读者介绍3D游戏引擎的同时，也有人问我关于如何学习游戏服务器编程技术，其实我也喜欢游戏服务器编程。在游戏开发过程中，游戏服务器开发的工作量相对客户端来说少的多，比如游戏开发后期客户端要调各种效果，更换UI等。当然网上关于开源的服务器代码也很多，在Github上能搜到很多代码，比如java的，C#的，C++的，C的，erlang，python等等，很多人为此比较迷惑不知道到底该学习那种编程语言。服务器编程开发也是随着地区不同而不同，IT行业发展的中心是北京，上海，广州，它们对于游戏服务器编程语言的需求也是不同的，北京偏向于java语言编程，上海偏向于C++语言编程，广州偏向于erlang编程，这个也是告诉开发者，如果想去不同的地方可以根据需求有针对性的学习。本篇文章就是告诉读者如何学习游戏服务器编程开发？

我本人还是喜欢C++编程，其实语言只是一方面，原理还是要清楚的，下面我谈谈学习服务器编程的一点体会。

学习游戏服务器编程也要分阶段的，先把基础学习好，编程语言是必须具备的，可以学习java，C＋＋，C＃，erlang任意一种要熟练掌握，还是以C＋＋为例，游戏编程中经常会使用一些宏定义或者模版定义，开发者要知道宏定义的含义以及模版定义的含义。服务器开发中经常会使用STL模版中的对象，比如Map，Dictionary，List，Vector等等。网上有很多学习资料，另外在这里还是要谈到数据结构，不论在客户端开发还是在服务器端开发，数据结构都会用到，比如哈希表，二叉树，队列，堆栈等等，以上提到的是关于语言方面必须具备的。

语言基础掌握牢固的，可以直接略过这一阶段的学习，直接学习第二阶段，关于网络通信协议，比如我们TCP／IP协议一共分七层，各个层的作用是什么？服务器传输有几种常用的协议分别是TCP协议，UDP协议，还有Web使用的Http。TCP协议是可靠的协议，数据传输后必须要经过确认，UPD协议是不可靠的，无需确认，Http协议是主动的去获取，主要用于资源和Web注册的。这三种都会在服务器开发中使用到，必须要要掌握。在这里给读者展示一下各个层包含的协议：

应用层：TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet 等等

传输层：TCP，UDP

网络层：IP，ICMP，OSPF，EIGRP，IGMP

数据链路层：SLIP，CSLIP，PPP，MTU

通过上面列举的点，我们知道了各个层都有哪些通信协议，当然各个层不是孤立存在的，它们之间是有关系的，在计算件原理中也有这方面的介绍，这里借用网上的图给读者展示如下：

应用层主要是我们自己程序处理的，它可以通过传输层和网络层进行消息的传输，将上图再进一步细分如下所示：

通过上图可以很清晰的看到TCP／IP协议组的组成，具体大家可以查看大学课程《计算机原理》。这些基础的通信协议掌握了后，接下来就要掌握Socket套接字了。socket是在应用层和传输层之间的一个抽象层，它把TCP/IP层复杂的操作抽象为几个简单的接口供应用层调用已实现进程在网络中通信。

Socket套接字是通信的最基本方式，在游戏中的服务器和客户端之间通信，以游戏登录为例，客户端先创建Socket，然后把玩家的用户和密码以及登录服务器的IP地址，端口号这些数据写入到Socket中传送到服务器端，服务器会做监听，接收到消息后，打开读取Socket信息进行处理比如验证信息的正确性，然后服务器创建Socket，把传送给客户端的消息写入到Socket，发送给客户端，客户端也会做监听操作，客户端接收到消息后，客户端打开Socket，读取消息。客户端和服务器之间的通信方式如下所示：

在TCP／IP协议中有三次握手，通过三次握手可以建立一个可靠连接，效果如下图所示：

三次握手在服务器端程序员面试中，经常被提到，掌握了TCP／IP协议后，接下来进入实兵演练阶段，也看看自己对网络这块掌握程度。以Unity为例，可以学习TNet超轻量级的网络传输，因为它没有数据库，但是可以很好的验证学习的TCP协议以及Socket套接字，自己可以在此基础上再尝试做一些消息传递，最后要学习一下服务器存储所需要的数据库MySql。

学习数据库的安装，数据库操作比如新建表，插入数据，删除数据，读去数据等，掌握数据库后，接下来就需要通过游戏服务器编程对它进行操作了，建议先学习网上的PhontonServer，它是使用C＃编写的，方便开发者学习，另外它提供了Unity实现的Demo，开发者可以调试连接，从而熟悉Mysql。

以上这些知识也是作为服务器开发者必须掌握的，掌握了这些技术后，继续提升的最好方法是去公司跟着项目走，在后面章节还会给读者介绍关于如何架设真正的游戏服务器以及知名IT游戏公司的服务器架构设计以及服务器负载均衡的设计，最终会介绍如何搭建全球同服服务器。

不能你说想怎么建服务器就能够建立的，一方面需要建立私服服务器端，还要建客户端。而且最关键的是经营权问题，你这属于侵犯这款游戏（虽然关闭了）产权，并且架设游戏服务器，需要到当地文化局备案。

SELECT GAME选择目前在记忆体中您想拦截的程式，您只需双击该程式名称即可。 TRACE追踪功能。用来追踪撷取程式送收的封包。WPE必须先完成点选欲追踪的程式名称，才可以使用此项目。 按下Play键开始撷取程式收送的封包。您可以随时按下 | | 暂停追踪，想继续时请再按下 | | 。按下正方形可以停止撷取封包并且显示所有已撷取封包内容。若您没按下正方形停止键，追踪的动作将依照OPTION里的设定值自动停止。如果您没有撷取到资料，试试将OPTION里调整为Winsock Version 2。WPE 及 Trainers 是设定在显示至少16 bits 颜色下才可执行。 FILTER过滤功能。用来分析所撷取到的封包，并且予以修改。 SEND PACKET送出封包功能。能够让您送出假造的封包。 TRAINER MAKER制作修改器。 OPTIONS设定功能。让您调整WPE的一些设定值。 FILTER的详细教学 - 当FILTER在启动状态时 ，ON的按钮会呈现红色。- 当您启动FILTER时，您随时可以关闭这个视窗。FILTER将会保留在原来的状态，直到您再按一次 on / off 钮。- 只有FILTER启用钮在OFF的状态下，才可以勾选Filter前的方框来编辑修改。- 当您想编辑某个Filter，只要双击该Filter的名字即可。 NORMAL MODE： 范例： 当您在 Street Fighter Online ﹝快打旋风线上版﹞游戏中，您使用了两次火球而且击中了对方，这时您会撷取到以下的封包：SEND->0000 08 14 21 06 01 04 SEND->0000 02 09 87 00 67 FF A4 AA 11 22 00 00 00 00 SEND->0000 03 84 11 09 11 09 SEND->0000 0A 09 C1 10 00 00 FF 52 44 SEND->0000 0A 09 C1 10 00 00 66 52 44 您的第一个火球让对方减了16滴﹝16 = 10h﹞的生命值，而您观察到第4跟第5个封包的位置4有10h的值出现，应该就是这里了。 您观察10h前的0A 09 C1在两个封包中都没改变，可见得这3个数值是发出火球的关键。 因此您将0A 09 C1 10填在搜寻列﹝SEARCH﹞，然后在修改列﹝MODIFY﹞的位置4填上FF。如此一来，当您再度发出火球时，FF会取代之前的10，也就是攻击力为255的火球了！ ADVANCED MODE： 范例： 当您在一个游戏中，您不想要用真实姓名，您想用修改过的假名传送给对方。在您使用TRACE后，您会发现有些封包里面有您的名字出现。假设您的名字是Shadow，换算成16进位则是﹝53 68 61 64 6F 77﹞；而您打算用moon﹝6D 6F 6F 6E 20 20﹞来取代他。1) SEND->0000 08 14 21 06 01 042) SEND->0000 01 06 99 53 68 61 64 6F 77 00 01 05 3) SEND->0000 03 84 11 09 11 094) SEND->0000 0A 09 C1 10 00 53 68 61 64 6F 77 00 11 5) SEND->0000 0A 09 C1 10 00 00 66 52 44 但是您仔细看，您的名字在每个封包中并不是出现在相同的位置上 - 在第2个封包里，名字是出现在第4个位置上- 在第4个封包里，名字是出现在第6个位置上 在这种情况下，您就需要使用ADVANCED MODE- 您在搜寻列﹝SEARCH﹞填上：53 68 61 64 6F 77 ﹝请务必从位置1开始填﹞- 您想要从原来名字Shadow的第一个字母开始置换新名字，因此您要选择从数值被发现的位置开始替代连续数值﹝from the position of the chain found﹞。- 现在，在修改列﹝MODIFY﹞000的位置填上：6D 6F 6F 6E 20 20 ﹝此为相对应位置，也就是从原来搜寻栏的+001位置开始递换﹞- 如果您想从封包的第一个位置就修改数值，请选择﹝from the beginning of the packet﹞ 了解一点TCP/IP协议常识的人都知道，互联网是将信息数据打包之后再传送出去的。每个数据包分为头部信息和数据信息两部分。头部信息包括数据包的发送地址和到达地址等。数据信息包括我们在游戏中相关操作的各项信息。那么在做截获封包的过程之前我们先要知道游戏服务器的IP地址和端口号等各种信息，实际上最简单的是看看我们游戏目录下，是否有一个SERVER.INI的配置文件，这个文件里你可以查看到个游戏服务器的IP地址，比如金庸群侠传就是如此，那么除了这个我们还可以在DOS下使用NETSTAT这个命令， NETSTAT命令的功能是显示网络连接、路由表和网络接口信息，可以让用户得知目前都有哪些网络连接正在运作。或者你可以使用木马客星等工具来查看网络连接。工具是很多的，看你喜欢用哪一种了。 NETSTAT命令的一般格式为：NETSTAT [选项] 命令中各选项的含义如下：-a 显示所有socket，包括正在监听的。-c 每隔1秒就重新显示一遍，直到用户中断它。-i 显示所有网络接口的信息。-n 以网络IP地址代替名称，显示出网络连接情形。-r 显示核心路由表，格式同"route -e"。-t 显示TCP协议的连接情况。-u 显示UDP协议的连接情况。-v 显示正在进行的工作。 -------------------------------------------------------------------------------- 三：怎么来分析我们截获的封包？ 首先我们将WPE截获的封包保存为文本文件，然后打开它，这时会看到如下的数据（这里我们以金庸群侠传里PK店小二客户端发送的数据为例来讲解）： 第一个文件：SEND->0000 E6 56 0D 22 7E 6B E4 17 13 13 12 13 12 13 67 1BSEND->0010 17 12 DD 34 12 12 12 12 17 12 0E 12 12 12 9BSEND->0000 E6 56 1E F1 29 06 17 12 3B 0E 17 1ASEND->0000 E6 56 1B C0 68 12 12 12 5ASEND->0000 E6 56 02 C8 13 C9 7E 6B E4 17 10 35 27 13 12 12SEND->0000 E6 56 17 C9 12 第二个文件：SEND->0000 83 33 68 47 1B 0E 81 72 76 76 77 76 77 76 02 7ESEND->0010 72 77 07 1C 77 77 77 77 72 77 72 77 77 77 6DSEND->0000 83 33 7B 94 4C 63 72 77 5E 6B 72 F3SEND->0000 83 33 7E A5 21 77 77 77 3FSEND->0000 83 33 67 AD 76 CF 1B 0E 81 72 75 50 42 76 77 77SEND->0000 83 33 72 AC 77 我们发现两次PK店小二的数据格式一样，但是内容却不相同，我们是PK的同一个NPC，为什么会不同呢？ 原来金庸群侠传的封包是经过了加密运算才在网路上传输的，那么我们面临的问题就是如何将密文解密成明文再分析了。 因为一般的数据包加密都是异或运算，所以这里先讲一下什么是异或。 简单的说，异或就是"相同为0，不同为1"（这是针对二进制按位来讲的），举个例子，0001和0010异或，我们按位对比，得到异或结果是0011，计算的方法是：0001的第4位为0，0010的第4位为0，它们相同，则异或结果的第4位按照"相同为0，不同为1"的原则得到0，0001的第3位为0，0010的第3位为0，则异或结果的第3位得到0，0001的第2位为0，0010的第2位为1，则异或结果的第2位得到1，0001的第1位为1，0010的第1位为0，则异或结果的第1位得到1，组合起来就是0011。异或运算今后会遇到很多，大家可以先熟悉熟悉，熟练了对分析很有帮助的。 下面我们继续看看上面的两个文件，按照常理，数据包的数据不会全部都有值的，游戏开发时会预留一些字节空间来便于日后的扩充，也就是说数据包里会存在一些"00"的字节，观察上面的文件，我们会发现文件一里很多"12"，文件二里很多"77"，那么这是不是代表我们说的"00"呢？推理到这里，我们就开始行动吧！ 我们把文件一与"12"异或，文件二与"77"异或，当然用手算很费事，我们使用"M2M 1.0 加密封包分析工具"来计算就方便多了。得到下面的结果： 第一个文件：1 SEND->0000 F4 44 1F 30 6C 79 F6 05 01 01 00 01 00 01 75 09SEND->0010 05 00 CF 26 00 00 00 00 05 00 1C 00 00 00 892 SEND->0000 F4 44 0C E3 3B 13 05 00 29 1C 05 083 SEND->0000 F4 44 09 D2 7A 00 00 00 484 SEND->0000 F4 44 10 DA 01 DB 6C 79 F6 05 02 27 35 01 00 005 SEND->0000 F4 44 05 DB 00 第二个文件：1 SEND->0000 F4 44 1F 30 6C 79 F6 05 01 01 00 01 00 01 75 09SEND->0010 05 00 70 6B 00 00 00 00 05 00 05 00 00 00 1A2 SEND->0000 F4 44 0C E3 3B 13 05 00 29 1C 05 843 SEND->0000 F4 44 09 D2 56 00 00 00 484 SEND->0000 F4 44 10 DA 01 B8 6C 79 F6 05 02 27 35 01 00 005 SEND->0000 F4 44 05 DB 00 哈，这一下两个文件大部分都一样啦，说明我们的推理是正确的，上面就是我们需要的明文！ 接下来就是搞清楚一些关键的字节所代表的含义，这就需要截获大量的数据来分析。 首先我们会发现每个数据包都是"F4 44"开头，第3个字节是变化的，但是变化很有规律。我们来看看各个包的长度，发现什么没有？对了，第3个字节就是包的长度！ 通过截获大量的数据包，我们判断第4个字节代表指令，也就是说客户端告诉服务器进行的是什么操作。例如向服务器请求战斗指令为"30"，战斗中移动指令为"D4"等。 接下来，我们就需要分析一下上面第一个包"F4 44 1F 30 6C 79 F6 05 01 01 00 01 00 01 75 09 05 00 CF 26 00 00 00 00 05 00 1C 00 00 00 89"，在这个包里包含什么信息呢？应该有通知服务器你PK的哪个NPC吧，我们就先来找找这个店小二的代码在什么地方。 我们再PK一个小喽罗（就是大理客栈外的那个咯）：SEND->0000 F4 44 1F 30 D4 75 F6 05 01 01 00 01 00 01 75 09SEND->0010 05 00 8A 19 00 00 00 00 11 00 02 00 00 00 C0 我们根据常理分析，游戏里的NPC种类虽然不会超过65535（FFFF），但开发时不会把自己限制在字的范围，那样不利于游戏的扩充，所以我们在双字里看看。通过"店小二"和"小喽罗"两个包的对比，我们把目标放在"6C 79 F6 05"和"CF 26 00 00"上。（对比一下很容易的，但你不能太迟钝咯，呵呵）我们再看看后面的包，在后面的包里应该还会出现NPC的代码，比如移动的包，游戏允许观战，服务器必然需要知道NPC的移动坐标，再广播给观战的其他玩家。在后面第4个包"SEND->0000 F4 44 10 DA 01 DB 6C 79 F6 05 02 27 35 01 00 00"里我们又看到了"6C 79 F6 05"，初步断定店小二的代码就是它了！（这分析里边包含了很多工作的，大家可以用WPE截下数据来自己分析分析） 第一个包的分析暂时就到这里（里面还有的信息我们暂时不需要完全清楚了） 我们看看第4个包"SEND->0000 F4 44 10 DA 01 DB 6C 79 F6 05 02 27 35 01 00 00"，再截获PK黄狗的包，（狗会出来2只哦）看看包的格式：SEND->0000 F4 44 1A DA 02 0B 4B 7D F6 05 02 27 35 01 00 00SEND->0010 EB 03 F8 05 02 27 36 01 00 00 根据上面的分析，黄狗的代码为"4B 7D F6 05"（100040011），不过两只黄狗服务器怎样分辨呢？看看"EB 03 F8 05"（100140011），是上一个代码加上100000，呵呵，这样服务器就可以认出两只黄狗了。我们再通过野外遇敌截获的数据包来证实，果然如此。 那么，这个包的格式应该比较清楚了：第3个字节为包的长度，"DA"为指令，第5个字节为NPC个数，从第7个字节开始的10个字节代表一个NPC的信息，多一个NPC就多10个字节来表示。 大家如果玩过网金，必然知道随机遇敌有时会出现增援，我们就利用游戏这个增援来让每次战斗都会出现增援的NPC吧。 通过在战斗中出现增援截获的数据包，我们会发现服务器端发送了这样一个包：F4 44 12 E9 EB 03 F8 05 02 00 00 03 00 00 00 00 00 00 第5-第8个字节为增援NPC的代码（这里我们就简单的以黄狗的代码来举例）。 那么，我们就利用单机代理技术来同时欺骗客户端和服务器吧！ 好了，呼叫NPC的工作到这里算是完成了一小半，接下来的事情，怎样修改封包和发送封包，我们下节继续讲解吧。 -------------------------------------------------------------------------------- 四：怎么冒充"客户端"向"服务器"发我们需要的封包？ 这里我们需要使用一个工具，它位于客户端和服务器端之间，它的工作就是进行数据包的接收和转发，这个工具我们称为代理。如果代理的工作单纯就是接收和转发的话，这就毫无意义了，但是请注意：所有的数据包都要通过它来传输，这里的意义就重大了。我们可以分析接收到的数据包，或者直接转发，或者修改后转发，或者压住不转发，甚至伪造我们需要的封包来发送。 下面我们继续讲怎样来同时欺骗服务器和客户端，也就是修改封包和伪造封包。 通过我们上节的分析，我们已经知道了打多个NPC的封包格式，那么我们就动手吧！ 首先我们要查找客户端发送的包，找到战斗的特征，就是请求战斗的第1个包，我们找"F4 44 1F 30"这个特征，这是不会改变的，当然是要解密后来查找哦。 找到后，表示客户端在向服务器请求战斗，我们不动这个包，转发。 继续向下查找，这时需要查找的特征码不太好办，我们先查找"DA"，这是客户端发送NPC信息的数据包的指令，那么可能其他包也有"DA"，没关系，我们看前3个字节有没有"F4 44"就行了。找到后，我们的工作就开始了！ 我们确定要打的NPC数量。这个数量不能很大，原因在于网金的封包长度用一个字节表示，那么一个包可以有255个字节，我们上面分析过，增加一个NPC要增加10个字节，所以大家算算就知道，打20个NPC比较合适。 然后我们要把客户端原来的NPC代码分析计算出来，因为增加的NPC代码要加上100000哦。再把我们增加的NPC代码计算出来，并且组合成新的封包，注意代表包长度的字节要修改啊，然后转发到服务器，这一步在编写程序的时候要注意算法，不要造成较大延迟。 上面我们欺骗服务器端完成了，欺骗客户端就简单了，^-^ 发送了上面的封包后，我们根据新增NPC代码构造封包马上发给客户端，格式就是"F4 44 12 E9 NPC代码 02 00 00 03 00 00 00 00 00 00",把每个新增的NPC都构造这样一个包，按顺序连在一起发送给客户端，客户端也就被我们骗过了，很简单吧。 以后战斗中其他的事我们就不管了，尽情地开打吧，呵呵。 本栏文章均来自于互联网，版权归原作者和各发布网站所有，本站收集这些文章仅供学习参考之用。任何人都不能将这些文章用于商业或者其他目的。( ProgramFan.Com )

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