联网游戏是大势所趋，互联网时代最大的魅力就在于人与人之间的信息交互几乎可以全部通过网络实现。因此，实现游戏顺畅的互联网体验是必要的，这也是游戏设计中非常重要的组成部分。
文 / 丁建雄
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一、网络编程简介
- 主要功能：实现授权验证、收集玩家信息、实现交互对战等。
- Unity支持的网络编程实现方法：
a. 采用Unity自带的网络引擎UNET；
b. 采用第三方插件Photon；
c. 开发者从底层自行设计实现。
二、UNET简介
- 开发等级：初级应用，使用High Level API，或者NetworkManager；大型网络游戏，需要足够灵活的定制化需求，使用NetworkTransport API。
- 两类服务器：
a. 授权服务器：所有规则和方法都由中央服务器处理，玩家客户端只负责接收、发送数据，然后调用本地交互设备显示输出。这种机制的特点是可以减少作弊，因为所有数据的处理都在授权服务器进行，玩家没办法更改处理过程。
b. 非授权服务器：中转站角色，唯一的职责就是同步数据，所有处理均在客户端进行。完成这种网络通信的方式有两种。一种是远过程调用，这包含两层意思，一层是客户端调用服务器方法，一层是服务器调用一个或多个客户端的方法；另一种是状态同步，这需要实时地收发客户端的大量数据，以保证所有客户端都能体验到同样的游戏效果，状态同步需要消耗大量带宽，因此需要优化。 - 实例化（instantiate）和生成（spawn）的概念：实例化游戏对象必须在服务器上进行，但是在网络中，对象还必须要生成，对象一旦生成，生成系统会使用分布式对象生命周期管理和同步状态原则来管理这些对象。
三、第三方网络插件：Photon
- 虽然Unity提供了官方UNET，但是因为很多原因并没有得到广泛应用。在实际的产品构成中，开发者一般是选择自主建网或者使用第三方网络插件Photon。
- Photon是一款简单强大的Unity网络插件，支持各大主流平台，使用PUN（Photon Unity Networking）实现游戏的网络功能，根据房间概念构建服务器系统。
- Photon的主要功能特性：
a. Photon Realtime：通过这个服务，可以调用架设在世界各地的服务器进行数据共享，并且支持不同平台的设备兼容。
b. Photon TrueSync：通过这个服务，客户端只需要处理用户输入，而后在服务器端模拟出物理效果，可以降低用户网络延迟，提升用户体验。
c. Photon Bolt：用于构建P2P的匹配机制，进行快速游戏匹配。
d. Photon Chat & Voice：这是两个分立的服务，分别负责游戏文字聊天和语音聊天系统，且都属于PUN系统架构之内。 - PUN基本概念：
a. AppID & Game Version：只有AppID相同的客户端才能连接成功，且只有版本相同的客户端才能连接成功，这样就保证了游戏的兼容性问题。
b. Lobby：游戏大厅，点击Auto-Join Lobby选项可以自动加入游戏大厅，否则需要玩家手动加入。
c. Rooms：房间，进入房间之后才能进行正式的游戏启动，也就是匹配的最终完成。 - Photon Cloud & Photon Server：Cloud是SaaS服务，开发者只需要使用功能即可，所有优化细节由Exit Game（开发Photon的公司）完成；而Server是个性化定制的本地服务端应用，开发者可以自定义服务器的各种功能。
- UNET与PUN区别：UNET客户端建主机，主机端网络问题会影响所有用户体验；PUN是服务器建主机，单个客户端网络问题不会影响整体性能。且PUN有很多配套的服务和插件，这是UNET所无法匹敌的。
- PUN是基于非授权服务器的联网插件，涉及到RPC（remote procedure calls）概念：远程过程调用用来调用远程计算机上的某个方法，包括客户端调用服务端以及服务端调用客户端两个方向的概念。举个例子：
本地脚本调用远程服务器上GetDamage()方法步骤：
a. 将GetDamage()标记为RPC方法；
b. 在本地脚本中通过RPC调用GetDamage()方法。
结束语
基于Unity的网络编程，对于初级应用开发建议使用Photon服务管理网络资源，这样可以大大缩短项目的开发周期，将主要精力集中到项目本身的优化之中；对于高端定制化的游戏，对网络服务有特殊要求的可以选择Photon Server或者自己组网搭建服务。
PUN软件的收费还是很低廉的，对于初级应用可以使用20人同时在线的免费版；中高端的应用也有按照同时在线人数和定制化服务匹配的付费机制，总体感觉还是不错的，有需求的可以到官网具体了解：
https://www.photonengine.com/en/PUN/Pricing#plan-20
至此，Unity学习的基础篇就告一段落了，下面要进行Unity开发的实战篇。
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