分布式服务器房间匹配问题

之前接触的业务的玩家加入房间都是自带房间id，不走匹配这个逻辑。但是最近遇到没有房间id，需要在一段匹配时间内的匹配房间，需要实现分布式的匹配房间逻辑，故写此文章记录开发历程。

全局匹配节点

客户端加入房间请求需要携带roomid，但是没有roomid需要前往匹配节点进行匹配获取roomid。匹配节点通常与我们熟知的大厅服务器放在一起。服务端单独开个匹配房间的接口，客户端检测到玩家点击开始游戏后，先调用这个接口向服务端进行房间匹配得到房间id。客户端再拿着房间id向房间进行连接。

匹配逻辑的实现

匹配的需求有这样几个：

• 支持不同房间类型分开匹配。在游戏中体现为不同的段位或者玩家画像进行分开匹配；
• 支持匹配时间，匹配时间内选择相同类型房间的玩家会被匹配到一起
• 支持匹配人数上限。房间人数存在上限，所以匹配期间应该限制匹配人数的上限

实现方案 Redis实现方案

对于需求一：使用redis kv 存储即可实现。key值为能够标识不同房间类型的唯一标识，表示正在匹配中的房间；value为匹配中的房间的房间id，用于请求返回。

对于需求二：给kv设置过期时间即可表示匹配时间

对于需求三：使用redis inrc自增计数即可，在匹配时加以判断

对于匹配错误的情况，就是新建一个全局唯一的房间id缓存进redis

redis作为中间件，这套方案再分布式环境下同样适用。

代码示范

// 查找可用房间或创建新房间
func findOrCreateRoom(req MatchRequest) (string, error) {
    // 1. 构造Redis键名
    matchingRoomKey := fmt.Sprintf("matching:room:%s", req.RoomType)
    roomPlayersKey := fmt.Sprintf("room:players:%s", req.RoomType)

    // 2. 检查是否有正在匹配的同类型房间
    roomID, err := rdb.Get(ctx, matchingRoomKey).Result()
    if err != nil && err != redis.Nil {
        return "", fmt.Errorf("redis error: %v", err)
    }

    // 3. 如果找到房间，检查人数是否已满
    if err != redis.Nil {
        // 获取当前房间人数
        currentCount, err := rdb.Get(ctx, roomPlayersKey).Int()
        if err != nil && err != redis.Nil {
            return "", fmt.Errorf("failed to get player count: %v", err)
        }

        // 如果房间未满，加入该房间
        if currentCount < maxRoomPlayers {
            // 添加玩家到房间
            count, err := rdb.Incr(ctx, roomPlayersKey).Result()
            if err != nil {
                return "", fmt.Errorf("failed to increment player count: %v", err)
            }

            // 保存玩家ID到房间成员列表
            playerListKey := fmt.Sprintf("room:members:%s", roomID)
            rdb.SAdd(ctx, playerListKey, req.PlayerID)

            log.Printf("Player %s joined existing room %s (player %d/%d)", 
                req.PlayerID, roomID, count, maxRoomPlayers)

            // 如果达到人数上限，移除匹配中的房间标记
            if count >= maxRoomPlayers {
                log.Printf("Room %s is now full, removing from matching pool", roomID)
                rdb.Del(ctx, matchingRoomKey)
                rdb.Del(ctx, roomPlayersKey)
            }

            return roomID, nil
        }
    }

    // 4. 如果没有合适的房间，创建新房间
    return createNewRoom(req)
}

// 创建新房间
func createNewRoom(req MatchRequest) (string, error) {
    // 生成唯一房间ID
    roomID := uuid.New().String()
    
    // 构造Redis键名
    matchingRoomKey := fmt.Sprintf("matching:room:%s", req.RoomType)
    roomPlayersKey := fmt.Sprintf("room:players:%s", req.RoomType)
    playerListKey := fmt.Sprintf("room:members:%s", roomID)
    
    // 使用管道执行多个命令
    pipe := rdb.Pipeline()
    
    // 设置房间为匹配状态，并设置过期时间
    pipe.Set(ctx, matchingRoomKey, roomID, time.Second*matchTimeoutSeconds)
    
    // 设置房间当前人数为1
    pipe.Set(ctx, roomPlayersKey, 1, time.Second*matchTimeoutSeconds)
    
    // 添加玩家到房间成员列表
    pipe.SAdd(ctx, playerListKey, req.PlayerID)
    
    // 设置房间信息的过期时间（略长于匹配时间）
    pipe.Expire(ctx, playerListKey, time.Second*matchTimeoutSeconds*2)
    
    // 执行管道
    _, err := pipe.Exec(ctx)
    if err != nil {
        return "", fmt.Errorf("failed to create new room: %v", err)
    }
    
    log.Printf("Created new room %s for player %s (type: %s)", 
        roomID, req.PlayerID, req.RoomType)
    
    return roomID, nil
}

// 获取房间信息
func getRoomInfo(roomID string) (*RoomInfo, error) {
    // 检查房间是否存在
    playerListKey := fmt.Sprintf("room:members:%s", roomID)
    exists, err := rdb.Exists(ctx, playerListKey).Result()
    if err != nil {
        return nil, fmt.Errorf("redis error: %v", err)
    }
    
    if exists == 0 {
        return nil, errors.New("room not found")
    }
    
    // 获取房间成员
    members, err := rdb.SMembers(ctx, playerListKey).Result()
    if err != nil {
        return nil, fmt.Errorf("failed to get room members: %v", err)
    }
    
    return &RoomInfo{
        RoomID:     roomID,
        Players:    members,
        CreateTime: time.Now(), // 实际应用中可能需要从Redis中获取创建时间
    }, nil
}

// 取消匹配
func cancelMatching(playerID string, roomID string) error {
    playerListKey := fmt.Sprintf("room:members:%s", roomID)
    
    // 从房间成员列表中移除玩家
    removed, err := rdb.SRem(ctx, playerListKey, playerID).Result()
    if err != nil {
        return fmt.Errorf("failed to remove player from room: %v", err)
    }
    
    if removed == 0 {
        return errors.New("player not in room")
    }
    
    log.Printf("Player %s left room %s", playerID, roomID)
    return nil
}