一、立项背景和目标
当前线上休闲对战类游戏多依赖高成本框架开发,轻量级五子棋对战平台的需求尚未充分满足。本项目旨在基于 Linux 环境,以 C++11 为核心技术栈,搭建一款低耦合、高实时性的在线五子棋系统,实现用户管理、天梯匹配、实时对战等功能,同时兼顾性能与交互体验,为开发者提供轻量级游戏服务的参考范式。
二、软件功能、核心功能模块的介绍
用户管理模块:支持用户注册、登录、信息查询与天梯分数管理,通过 MySQL 存储用户数据,MD5 加密保障密码安全,胜利 + 30 分、失败 - 30 分的规则同步更新战绩。
在线连接管理模块:以unordered_map维护游戏大厅、房间的用户 WebSocket 连接,保证同一用户仅存在于一个场景,支持连接的增删查改与并发安全。
游戏房间模块:维护 15×15 棋盘数据,实现五子连珠检测(横向、纵向、双对角线),处理下棋、聊天、玩家掉线等逻辑,敏感词过滤与胜负判定自动触发天梯更新。
匹配模块:按天梯分数分档(普通 < 2000 分、高手 2000-3000 分、大神≥3000 分)设计匹配队列,生产消费者模型实现异步匹配,人数达标后自动创建房间。
会话管理模块:基于 WebSocket 定时器实现 Session 生命周期管控,未登录状态 30 秒超时,进入游戏场景后设为永久有效,通过 Cookie 传递 SessionID 维持登录状态。
三、业务流程、功能路径描述
用户注册 / 登录:前端通过 AJAX 提交账号密码,后端校验后完成注册 / 登录,返回 SessionID 并写入 Cookie,跳转至游戏大厅。
匹配对战:用户在大厅点击 “开始匹配”,请求通过 WebSocket 发送至后端匹配队列;队列人数达标后,校验玩家在线状态,创建房间并推送匹配成功消息,前端跳转至游戏房间。
实时对战:玩家在房间点击棋盘提交下棋请求,后端校验位置合法性后更新棋盘,检测五子连珠判定胜负,同步推送结果至双方客户端;聊天消息经敏感词过滤后广播至房间。
场景切换:玩家退出房间后,后端移除其房间连接,恢复 Session 超时机制;退出大厅则断开 WebSocket 连接,Session 在 30 秒后自动销毁。
一、整体架构和设计思路及技术栈
本项目采用前后端分层 + 模块化解耦架构,以 Linux 为运行环境,C++11 为核心技术栈实现后端全流程,前端通过 HTML/CSS/JS+jQuery 完成交互:
基础工具层:封装 file_util(文件读取)、json_util(JsonCpp 序列化)、mysql_util(MySQL 5.7 交互)、log.h(日志输出)等通用工具,支撑业务模块的基础能力;
业务模块层:覆盖用户管理(MySQL API)、在线连接管理(unordered_map + 互斥锁)、游戏房间(棋盘维护 + 胜负判定)、匹配模块(分数分档队列 + 生产消费者模型)、会话管理(WebSocket 定时器);
服务端层:基于 WebSocketpp 实现长连接通信,结合 Boost 库保障网络稳定性,同时处理 HTTP 短连接(注册 / 登录)与 WebSocket 长连接(对战 / 聊天)请求。
二、我的负责模块和结果
我独立负责整个项目的全流程开发,完成从需求分析到功能落地的所有环节:
全模块开发:实现用户管理、在线连接、游戏房间、匹配、会话、服务端等所有核心模块,覆盖注册、登录、匹配、对战、聊天等完整业务链路;
性能与效果:系统支持单实例同时承载 100 + 在线用户,匹配响应时间≤200ms,五子连珠判定准确率 100%,用户操作(下棋 / 聊天)的消息延迟控制在 50ms 以内。
三、遇到的难点、坑和解决方案
难点 1:多线程并发数据冲突
坑:用户连接、房间状态等数据在多线程操作时出现重复、丢失问题;
解决方案:为所有共享数据操作添加互斥锁,结合条件变量实现生产消费者模型(匹配模块),保证并发安全,数据错误率降至 0。
难点 2:WebSocket 长连接状态异常
坑:用户掉线后连接未及时销毁,导致房间状态不一致;
解决方案:在连接关闭回调中添加房间用户移除、Session 超时恢复逻辑,实现连接状态与业务状态的联动更新,异常连接处理率 100%。
难点 3:五子连珠检测逻辑不完整
坑:初始仅检测单方向棋子,漏判斜向连珠场景;
解决方案:优化判定算法,同时检测当前位置的正 / 反方向(横向、纵向、双对角线),覆盖所有连珠可能,判定准确率提升至 100%。