两种同步模式：帧同步和状态同步

Posted 2023-02-28 头号理想

同步

所谓同步就是要一个游戏中的所有客户端的表现效果是一致的
就拿王者荣耀来说 十个玩家所有数据都是同步的，比如位置 技能cd 技能角度 单个英雄状态等 这个就是同步
同步是一个网络游戏的概念，单机游戏是没有同步的概念的

状态同步

原理

状态同步的战斗逻辑写在服务器端，包括技能释放，普攻，伤害，移动等等一系列内容
由于核心逻辑必须知道一个场景中的所有实体的情况，所以就必须把战斗逻辑写在服务器端
比如魔兽争霸的客户端承载有限，并不能把所有的地图的实体展现出来，所以客户端没有足够的信息计算全图的内容、

状态同步之下，客户端向是一个个服务器端数据的表现层
就拿一个英雄来说它所有的属性（血量，物理攻击，魔法攻击，物抗，魔抗等等）都是服务器端传输给客户端的
而且在属性发生改变的时候，服务器需要实时通知客户端发生了哪些改变，
客户端不能改变这些属性 他只是将服务器端传输过来的数据显示出来

再举个例子
假如说王者荣耀里边后移释放大招，这时候客户端通知服务端：我要释放大招
服务器通知客户端：在什么位置释放什么方向释放的信息
客户端通过这些信息创建一个特效在某地 然后向这个方向 飞行
然后服务端根据碰撞等逻辑判断 如果击中可击中的物体 产生相应的效果

帧同步

原理

帧同步下比较简单，服务端只负责转发，不做任何逻辑处理
假如在王者荣耀中一个英雄释放技能 他将会通知服务端 然后服务端通知其他客户端
实现同步的功能

比较著名的就是王者荣耀

流量消耗

状态同步比帧同步消耗大
在一个复杂的游戏中 在拿王者荣耀来说 所有属性 每个英雄独特的buff 其他英雄的debuff加起来可能好多好多属性
每次改变都要同步一次属性，那样的话消耗是巨大的
帧同步不需要同步属性 只需转发一次操作 所以状态同步的消耗是大于帧同步的
同理：状态同步的服务器压力比较大 因为要做更多的运算

战斗回放&观战模式

王者荣耀中有保存战斗回放和观战的机制
对于这两个状态同步比较好做
因为只需要保存这场战斗中所有人的操作即可
我们实现一个回放&观战服务器，战斗一旦开始，战斗服务器就给客户端发消息的同时
把这些消息传递给回放&观战服务器 如果有其他客户端请求观战或者回放，将回放&观战服务器上的数据按时间传递过去给客户端即可

安全性

状态同步的安全性比帧同步的安全性要高很多
因为状态同步的所有逻辑和数值都是在服务器端的，
如果想要作弊，就需要攻击服务器 但是攻击服务器的难度比客户端要高很多很多 而且容易被追踪

而帧同步所有数据都在客户端，所以解析客户端的数据就很容易达到自己想要的效果

开发效率

状态同步的游戏占主流，同时状态同步的游戏开发难度要高于帧同步
同一套方案可以给很多不同类型的游戏使用，都是转发操作（减少了服务端和客户端之间的沟通）

断线重连

状态同步的断线和好做，因为就是把整个场景和角色重新生成一次，各种数值根据服务端传给客户端即可
但是帧同步断线重连就比较麻烦，因为中间可能产生时间差 这可能造成游戏逻辑运行速度加速（追上现在进度）
这也就是王者荣耀中断线重连之后 游戏速度加快很多的原因

以上就是关于帧同步和状态同步的知识
希望对大家有所帮助

参考知乎大佬的文章 附上链接https://zhuanlan.zhihu.com/p/36884005

防外挂

上边简单说了一下服务器的防攻击机制高于客户端 所以状态同步的攻击难度高于帧同步
但是也不至于为了更难攻击 我们专门去使用状态同步去开发
所以就需要对帧同步进行放外挂（破解）机制
1.因为每个玩家都有独立的完整的运算逻辑，所以玩家之间可以进行互相校验（三人以上）以实现查出外挂玩家所在
2.添加一个空白客户端 只用于校验其他玩家（3人一下适用）
3.服务器辅助验证