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第一部分 网络和服务器2

第1章 Python网络编程模块2

1.1 Python Socket3

1.1.1 Socket套接字3

1.1.2 SOCK_STREAM、SOCK_DGRAM4

1.1.3 阻塞和非阻塞模式5

1.2 服务器端其他Socket方法7

1.2.1 bind和listen7

1.2.2 setsockopt8

1.3 客户端Socket10

1.4 通用的Socket方法12

1.4.1 recv和send12

1.4.2 recvfrom和sendto13

1.5 SimpleHTTPServer和BaseHTTPServer14

1.5.1 SimpleHTTPServer15

1.5.2 BaseHTTPServer15

1.6 urllib和urllib217

1.6.1 urllib.urlopen和urllib2.urlopen18

1.6.2 urllib2中的GET和POST方法19

1.7 事件驱动框架Twisted20

1.7.1 Reactor模式21

1.7.2 run、stop和callLater23

1.7.3 Transports、Protocols、Protocol Factoies以及Deferred24

第2章 通信加密26

2.1 软件、通信加密的几种常用方案27

2.1.1 异或位运算加密27

2.1.2 其他对称加密29

2.1.3 非对称加密30

2.2 OpenSSL33

2.2.1 生成证书35

2.2.2 公钥和私钥的配置40

2.3 SSL/TLS通信43

2.3.1 SSL/TLS连接45

2.3.2 SSL/TLS HTTPS通信46

2.4 其他加密方式49

2.4.1 散列算法49

2.4.2 BASE6452

2.4.3 多国语言53

第3章 服务器实作55

3.1 构建Python Websocket服务器55

3.1.1 Websocket的应用场景57

3.1.2 实作Websocket握手协议59

3.1.3 MAGIC_STRING在Websocket中的作用60

3.1.4 Websocket启动62

3.1.5 Websocket消息拆分和读取63

3.2 多线程服务器64

3.2.1 Python的多线程模式65

3.2.2 锁68

3.2.3 Python GIL70

3.2.4 multiprocess的解决思路72

3.2.5 给Websocket加上多线程73

3.3 线程池75

3.3.1 默认线程池和进程池75

3.3.2 协程76

3.3.3 第三方库78

3.3.4 gevent的数据结构85

第二部分 存储与数据库94

第4章 基础内容存储94

4.1 数据库存储的种类95

4.2 SQL与NoSQL96

4.2.1 SQL96

4.2.2 SQL语句语法97

4.2.3 NoSQL101

4.2.4 NoSQL语句语法106

4.3 内存与IO读写速度108

4.4 同步内存数据109

4.4.1 Redis数据库的持久性111

4.4.2 Redis主从数据库复制112

4.5 数据备份和恢复113

4.5.1 备份的类型114

4.5.2 使用Python编写备份代码115

4.6 不可或缺的SQLite117

第5章 存储方案121

5.1 高并发服务器的存储方案121

5.1.1 网站高并发服务器的策略122

5.1.2 数据库的锁125

5.2 高速缓存127

5.2.1 Memcached127

5.2.2 大文件缓存129

5.2.3 分布式和集群130

5.3 二进制存储方案132

5.3.1 磁盘IO和缓存133

5.3.2 图片和影音文件134

5.4 大规模计算135

5.4.1 图片服务器的架构136

5.4.2 读取和写入文本137

5.4.3 文本搜索方案138

5.5 区块链技术139

第三部分 服务器架构及其方案144

第6章 游戏服务器初探144

6.1 服务器消息和轮询144

6.1.1 卡牌游戏和弱连接145

6.1.2 消息的轮询147

6.2 游戏服务器架构演变149

6.2.1 “上古时代”的游戏服务器149

6.2.2 近代的网络游戏服务器153

6.2.3 近现代经典游戏服务器模型155

6.3 地图的无缝连接157

6.3.1 无缝连接的分析158

6.3.2 无缝地图更深层次的问题160

第7章 游戏服务器的交互165

7.1 无状态和有状态的服务器设计方案165

7.1.1 无状态的服务器设计方案166

7.1.2 有状态的服务器设计方案167

7.2 轮询169

7.3 集群方案171

7.3.1 集群的几种方式171

7.3.2 集群的方案172

7.3.3 数据库方案173

7.3.4 Web服务和数据库174

7.3.5 其他方案176

7.4 定时任务178

第8章 游戏大厅181

8.1 大厅登录流程181

8.1.1 登录和选择游戏区182

8.1.2 注册和登录183

8.2 中间件185

8.2.1 中间件的相关概念186

8.2.2 ElasticSearch191

8.2.3 在Python中使用ES193

8.3 聊天服务195

8.3.1 聊天服务器的搭建195

8.3.2 聊天内容的获取和分发196

8.4 大厅与游戏的对接198

8.4.1 创建房间198

8.4.2 与游戏的对接199

第9章 实时交互服务器202

9.1 长连接和强交互202

9.1.1 TCP连接203

9.1.2 多线程205

9.1.3 异步控制206

9.1.4 加入队列207

9.2 使用UDP的方案210

9.2.1 什么是UDP协议210

9.2.2 TCP协议和UDP协议的区别212

9.2.3 使用Python编写UDP服务214

9.2.4 加入多线程216

9.3 协议包的设计和实现218

9.3.1 协议包头和包身219

9.3.2 协议包完整性221

9.3.3 协议的加密和压缩222

9.3.4 协议包混淆223

9.4 断线重连224

第10章 天梯和经济系统227

10.1 什么是天梯227

10.1.1 天梯的框架229

10.1.2 数据载入230

10.2 天梯层级231

10.3 经济系统234

10.3.1 经济系统简介234

10.3.2 经济系统的设计235

10.3.3 通货膨胀236

10.4 预留接口和热更新238

10.4.1 如何预留接口238

10.4.2 代码热更新241

第11章 服务器承载量和客户端优化方案243

11.1 心跳服务243

11.1.1 应用层的心跳服务245

11.1.2 心跳包协议246

11.2 同步校验247

11.2.1 服务器数据包同步248

11.2.2 游戏世界的同步248

11.3 服务器承载251

11.3.1 Python的多线程并发251

11.3.2 混合C/C++之一253

11.3.3 混合C/C++之二257

11.4 守护者进程266

11.4.1 Windows下的守护者进程266

11.4.2 监控和重启进程268

11.5 客户端优化方案270

11.5.1 优化解决方案270

11.5.2 游戏引擎271

第12章 分布式服务器273

12.1 什么是分布式系统273

12.1.1 分布式文件系统275

12.1.2 分布式服务277

12.1.3 Python实现278

12.2 流式处理280

12.2.1 Storm280

12.2.2 Spark284

12.2.3 Samza288

12.2.4 Flink290

12.2.5 Trident293

12.3 Python分布式框架294

附录A 不同语言之间的区别297