游戏开发实战用Go语言写一个服务器，实现与Unity客户端通信（Golang | Unity | Socket | 通信 | 教程 | 附工程源码）
Posted 林新发
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了游戏开发实战用Go语言写一个服务器，实现与Unity客户端通信（Golang | Unity | Socket | 通信 | 教程 | 附工程源码）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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一、前言
嗨，大家好，我是新发。
有老同事问我会不会Go语言，人生苦短，Let's Go，我做了一个Go语言基础的思维导图，福利给大家~
嘛，今天就做一个Go语言服务端与Unity通信的小案例吧，效果如下，
工程源码见文章末尾~
二、Go开发环境搭建（Windows系统）
Go语言是一门编译型语言，代码文件以.go为后缀，我们写的.go代码最终要编译为可执行文件（在Windows平台下就是.exe文件），编译需要用到go build命令，go build命令哪来的呢，这就需要我们在系统中安装GO命令行工具。
另外，写.go代码需要一个IDE，推荐使用VSCode，需要而外安装Go插件和工具链。
画个图，方便大家理解~
看起来好像有点小麻烦，不要怕，几分钟搞定，下面我就来教大家~
1、安装Go命令行工具
进入Go官网：https://golang.google.cn/，点击Download Go，
然后根据你的操作系统选择对应的文件，它支持Windows、macOS、Linux三个平台，我以Windows为例，点击第一个，如下，
下载完毕后直接双击执行安装即可，
安装完毕后，打开cmd命令行（步骤: 按win + r键，输入cmd按回车)，然后执行go version，如果能正常输出版本号，则说明安装成功了，如下，
2、创建GoWorkspace目录
在任意磁盘中创建一个文件夹作为工程 工作空间，建议命名为GoWorkSpace，然后再分别创建bin、pkg、src三个文件夹，
三个文件夹的用途如下：
| 文件夹 | 用途 |
|---|---|
| bin | 用来存放编译后的可执行文件 |
| pkg | 用于存放编译后的包文件（一些第三方包文件） |
| src | 是用来存放.go源码文件（就是自己写的.go代码） |
3、配置GOPATH环境变量
GOPATH是一个环境变量，用来表明你写的go项目的存放路径，现在我们来设置一下GOPATH环境变量。
在我的电脑上鼠标右键，点击属性，然后点击高级系统设置，
再点击环境变量，
在系统变量下点击新建按钮，
变量名为GOPATH，变量值为刚刚创建的GoWorkSpace路径，然后点击确定，
这样，我们的GOPATH环境变量就配置完成了~
4、配置GOPROXY代理
我们在执行go编译时，会自动去下载依赖包，GOPROXY默认配置是：GOPROXY=https://proxy.golang.org,direct，由于国内访问不到，编译时会报错超时，我们需要改成国内的源，打开命令行，执行下面的命令：
go env -w GOPROXY=https://goproxy.cn,direct
如下，
5、安装VSCode
接下来是IDE的安装，建议用VSCode，安装过程很简单，这里不赘述~
VSCode官网：https://code.visualstudio.com/
6、VSCode安装Go插件
VSCode安装完毕后，点击插件安装按钮，搜索go，选择Go插件，点击install按钮，如下，
注：这个
Go插件提供了go代码的智能感知、提示、语法高亮、语法检测等功能。
7、安装Go开发工具链
进行go开发还需要下载配套的开发工具链（比如调试器、代码风格格式化等）。
我们打开VSCode，按Ctrl + Shift + P，输入go:install，选择Go: Install/Update Tools，然后全选，最后点击OK按钮，如下，
注：如果你没有
Go: Install/Update Tools这个选项，请检查第6步的Go插件是否已正常安装。
耐心等待（大约1分钟左右），下载完毕后可以在VSCode的日志输出中看到All tools successfully installed. You are ready to Go. :)，如下，
三、HelloGo 工程
以上，我们的Go开发环境就搭建好了，现在我们来写一个HelloWorld，不，是HelloGo测试一下吧~
1、创建go脚本: main.go
在GoWorkSpace/src目录中新建一个HelloGo文件夹，如下，
回到VScode，创建一个main.go脚本，
注：文件名不叫
main也可以，不过一般作为程序入口脚本，建议叫main
2、main.go代码
好了，现在我们开始写代码，功能就是打印一句日志：Hello Golang，代码如下：
// 包名，main包为入口包，main包中必须含有一个main方法
package main
import "fmt"
// 程序入口方法，必须叫main
func main() {
// 输出日志
fmt.Println("Hello Golang")
}
3、生成go.mod文件
go mod全称go modules，在Golang 1.11版本之前，go代码的包依赖没有版本控制的概念，比如你依赖了一个protobuf库，你在go脚本中通过import引入包，如下
import "github.com/micro/protobuf/proto"
它只会从github中下载最新版本的protobuf，可想而知，这对于团队协作是很不友好的，不同人电脑上不同时期引入的第三方包坑内版本存在差异，可能导致程序无法正常工作。
于是呢，在Golang 1.11版本开始，就引入了go mod，由一个go.mod文件来记录依赖包的版本信息。
现在，我们就来生成这个go.mod文件，在VSCode终端中，cd进入HelloGo目录，然后执行命令
go mod init HelloGo
注: 上面的命令的
HelloGo是模块名
它会生成一个go.mod文件，如下，
4、编译生成可执行程序: go build命令
go代码最终要生成成可执行程序才能运行，现在我们在HelloGo目录下，执行go build命令，最终它生成了一个HelloGo.exe，如下，
注: 如果要指定生成的
exe名字，则可以加上-o参数，例：go build -o MyTest.exe，它就会生成一个MyTest.exe啦~
5、测试运行
现在我们去执行这个HelloGo.exe，可以看到，成功输出了Hello Golang，如下，
如果我们想跳过go build命令，直接测试go脚本，可以使用go run命令，例：
go run main.go
如下，
四、用Go做个消息广播的服务端
接下来，我们用Go来开发一个Socket通信的服务端，实现消息广播的功能吧~
1、思维导图
在开始写代码之前，我们先设计一下服务端的模块，画个图，如下，
2、脚本说明
main.go为程序入口脚本；
server.go负责socket监听和管理；
user.go是用户类脚本，当server.go的socket监听到有客户端连接时，构造一个User对象，后续的socket通信交由user.go脚本代理。
模块很简单，相信大家很容易看懂。
五、开始写服务端Go代码
1、创建项目文件夹和脚本
我们在src目录中创建一个GoSocketServer文件夹，作为项目文件夹，
接着我们在GoSocketServer文件夹中创建main.go、server.go和user.go三个脚本，
2、server.go脚本
我们先封装一下Server类，注意在Go语言中，定义类用的是struct关键字，成员变量名如果是首字母大写，则表示是public的，如果是小写，则表示是private的。
2.1、成员变量声明
// Server.go 脚本
package main
// import ...
type Server struct {
Ip string
Port int
// 在线用户容器
OnlineMap map[string]*User
// 用户列容器锁，对容器进行操作时进行加锁
mapLock sync.RWMutex
// 消息广播的管道
Message chan string
}
讲解：
Message成员是一个chan类型，即管道类型，用于goroutine之间的消息同步，当客户端连接服务端时，服务端开启一个goroutine来处理后续的用户消息，消息需要广播给所有在线的客户端，所以这里我们通过Message管道来做一层消息传递。
OnlineMap是在线用户容器（注意User类在user.go脚本中定义，下文会讲），OnlineMap存储当前连接到服务端的用户。OnlineMap的操作存在多线程并行处理的情况，所以我们需要使用一个sync.RWMutex读写锁对它进行加锁处理，声明一个mapLock成员。
2.2、全局方法，NewServer
我们定义一个NewServer全局方法，构造Server对象，提供给外部调用。
func NewServer(ip string, port int) *Server {
server := &Server{
Ip: ip,
Port: port,
OnlineMap: make(map[string]*User),
Message: make(chan string),
}
return server
}
2.3、Socket监听连接，Listen和Accept
监听Socket，我们可以使用net模块的Listen方法，函数原型如下，
// net 模块
func Listen(network, address string) (Listener, error)
例：
// import "net"
listener, err := net.Listen("tcp", "127.0.0.1:8888")
if err != nil {
fmt.Println("net.Listen err:", err)
return
}
要监听客户端连接，则用到的是Listener的Accept接口，该方法会阻塞，当接收到socket连接时才会继续往下执行，接口原型如下，
// Listener接口
Accept() (Conn, error)
例：
conn, err := listener.Accept()
if err != nil {
fmt.Println("listener accept err:", err)
}
我们把Socket监听连接的逻辑封装到Server的Start方法中，如下，
// Server.go 脚本
// 启动服务器的接口
func (this *Server) Start() {
// socket监听
listener, err := net.Listen("tcp", fmt.Sprintf("%s:%d", this.Ip, this.Port))
if err != nil {
fmt.Println("net.Listen err:", err)
return
}
// 程序退出时，关闭监听，注意defer关键字的用途
defer listener.Close()
// 注意for循环不加条件，相当于while循环
for {
// Accept，此处会阻塞，当有客户端连接时才会往后执行
conn, err := listener.Accept()
if err != nil {
fmt.Println("listener accept err:", err)
continue
}
// TODO 启动一个协程去处理
}
}
2.4、启动协程处理用户消息，Handler
上面Start函数中，当Listener接收到连接后，为了不阻塞for循环，我们启动协程去处理用户行为，封装一个Handler方法，
// server.go 脚本
func (this *Server) Handler(conn net.Conn) {
// ...
}
在上面的Start方法中添加Handler调用，
// server.go 脚本
func (this *Server) Start() {
// ...
for {
// Accept，此处会阻塞，当有客户端连接时才会往后执行
conn, err := listener.Accept()
if err != nil {
fmt.Println("listener accept err:", err)
continue
}
// 启动一个协程去处理
go this.Handler(conn)
}
}
Handle方法里面主要做三件事情：
1、构建User对象；
2、启动一个新的协程从Conn中读取消息；
3、通过User对象执行消息处理。
// server.go 脚本
func (this *Server) Handler(conn net.Conn) {
// 构造User对象，NewUser全局方法在user.go脚本中
user := NewUser(conn, this)
// 用户上线
user.Online()
// 启动一个协程
go func() {
buf := make([]byte, 4096)
for {
// 从Conn中读取消息
len, err := conn.Read(buf)
if 0 == len {
// 用户下线
user.Offline()
return
}
if err != nil && err != io.EOF {
fmt.Println("Conn Read err:", err)
return
}
// 用户针对msg进行消息处理
user.DoMessage(buf, len)
}
}()
}
2.5、消息广播，通过管道同步
收到用户消息时，我们要广播给所有在线的用户，首先是把要广播的消息写到Message管道中，如下，
// server.go 脚本
func (this *Server) BroadCast(user *User, msg string) {
sendMsg := "[" + user.Addr + "]" + user.Name + ":" + msg
this.Message <- sendMsg
}
接着我们定义一个ListenMessager方法，去监听Message管道，当Message管道中有消息时，把消息写到用户管道中，
// server.go 脚本
func (this *Server) ListenMessager() {
for {
// 从Message管道中读取消息
msg := <-this.Message
// 加锁
this.mapLock.Lock()
// 遍历在线用户，把广播消息同步给在线用户
for _, user := range this.OnlineMap {
// 把要广播的消息写到用户管道中
user.Channel <- msg
}
// 解锁
this.mapLock.Unlock()
}
}
我们在Start方法中去启动一个协程来执行ListenMessager，
// server.go 脚本
func (this *Server) Start() {
// ...
// 启动一个协程来执行ListenMessager
go this.ListenMessager()
for {
// Accept，此处会阻塞，当有客户端连接时才会往后执行
conn, err := listener.Accept()
if err != nil {
fmt.Println("listener accept err:", err)
continue
}
// 启动一个协程去处理
go this.Handler(conn)
}
}
3、user.go脚本
User类，主要做的就是消息处理，即用户行为的代理，如果是在skynet中，就是一个用户agent服务。
注：关于
skynet，我之前写过几篇文章，感兴趣的同学也可以看看。
【游戏开发实战】手把手教你从零跑一个Skynet，详细教程，含案例讲解（服务端 | Skynet | Ubuntu）
【游戏开发实战】手把手教你在Windows上通过WSL运行Skynet，不用安装虚拟机，方便快捷（WSL | Linux | Ubuntu | Skynet | VSCode）
【游戏开发实战】教你Unity通过sproto协议与Skynet框架的服务端通信，附工程源码（Unity | Sproto | 协议 | Skynet）
3.1、成员变量声明
我们先定义一些基础的成员变量，
// user.go 脚本
type User struct {
Name string // 昵称，默认与Addr相同
Addr string // 地址
Channel chan string // 消息管道
conn net.Conn // 连接
server *Server // 缓存Server的引用
}
3.2、全局方法，NewUser
我们定义一个NewUser全局方法，构造User对象，提供给外部调用。
// user.go 脚本
func NewUser(conn net.Conn, server *Server) *User {
userAddr := conn.RemoteAddr().String()
user := &User{
Name: userAddr,
Addr: userAddr,
Channel: make(chan string),
conn: conn,
server: server,
}
return user
}
3.3、用户上线，Online
封装一个Online方法，用户上线时，广播一个上线消息，
// user.go 脚本
func (this *User) Online() {
// 用户上线，将用户加入到OnlineMap中，注意加锁操作
this.server.mapLock.Lock()
this.server.OnlineMap[this.Name] = this
this.server.mapLock.Unlock()
// 广播当前用户上线消息
this.server.BroadCast(this, "上线啦O(∩_∩)O")
}
3.4、用户下线，Offline
封装一个Offline方法，用户下线时，广播一个下线消息，
// user.go 脚本
func (this *User) Offline() {
// 用户下线，将用户从OnlineMap中删除，注意加锁
this.server.mapLock.Lock()
delete(this.server.OnlineMap, this.Name)
this.server.mapLock.Unlock()
// 广播当前用户下线消息
this.server.BroadCast(this, "下线了o(╥﹏╥)o")
}
3.5、消息处理，DoMessage
消息的传输，实际项目中会使用到一些通信协议对消息进行加密和压缩，比如protobuf、sproto等。这里我就简单处理，直接以字符串的二进制流传输，做一个简单的消息广播。
// user.go 脚本
func (this *User) DoMessage(buf []byte, len int) {
//提取用户的消息(去除'\\n')
msg := string(buf[:len-1])
// 调用Server的BroadCast方法
this.server.BroadCast(this, msg)
}
上面Server类中的BroadCast方法，会把消息同步回每个User对象的Channel管道，所以我们需要在User中去监听Channel管道消息，封装个ListenMessage方法。我们先构造一个bytebuf，在头部两个字节写入消息长度，然后再写入消息内容，如下，
func (this *User) ListenMessage() {
for {
msg := <-this.Channel
fmt.Println("Send msg to client: ", msg, ", len: ", int16(len(msg)))
bytebuf := bytes.NewBuffer([]byte{})
// 前两个字节写入消息长度
binary.Write(bytebuf, binary.BigEndian, int16(len(msg)))
// 写入消息数据
binary.Write(bytebuf, binary.BigEndian, []byte(msg))
// 发送消息给客户端
this.conn.Write(bytebuf.Bytes())
}
}
然后在NewUser方法中添加一个协程调用，如下
func NewUser(conn net.Conn, server *Server) *User {
// ...
// 启动协程，监听Channel管道消息
go user.ListenMessage()
return user
}
4、main.go脚本
main.go脚本是程序入口脚本，我们要定义一个main方法作为入口函数。
我们封装一个StartServer方法，通过NewServer全局方法构造一个Server对象，然后执行Start成员方法，如下，
// main.go 脚本
func StartServer() {
server := NewServer("127.0.0.1", 8888)
server.Start()
}
然后在main方法中启动一个协程去执行StartServer，如下，
// main.go 脚本
func main() {
// 启动Server
go StartServer()
// TODO 你可以写其他逻辑
fmt.Println("这是一个Go服务端，实现了Socket消息广播功能")
// 防止主线程退出
for {
time.Sleep(1 * time.Second)
}
}
5、编译运行
在VSCode的终端中，进入GoSocketServer目录，然后执行go mod init GoSocketServer，生成go.mod文件，如下，
执行go build命令，将go脚本编译为.exe可执行程序（Windows平台），如下，
运行GoSocketServer.exe，如下，可以看到，服务端启动起来了，
下面，我们用Unity实现客户端部分的功能吧~
六、Unity客户端
1、创建工程，UnitySocketClient
创建Unity工程，项目名称叫UnitySocketClient吧，如下，
2、UGUI制作界面
使用UGUI制作一个界面，如下，
节点层级结构如下，
3、C#脚本
C#脚本只有两个，一个ClientNet.cs，一个Main.cs。
3.1、ClientNet.cs脚本
ClientNet.cs脚本封装三个接口出来供外部调用，如下，
代码如下，代码比较简单，我写了注释，相信大家能看懂，
using System;
using UnityEngine;
using System.Net.Sockets;
public class ClientNet : MonoBehaviour
{
private void Awake()
{
以上是关于游戏开发实战用Go语言写一个服务器，实现与Unity客户端通信（Golang | Unity | Socket | 通信 | 教程 | 附工程源码）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章