今日目標，介紹 WebSocket 技術、解釋之後如何使用 WebSocket 實作遊戲機制。

WebSocket

WebSocket 是一種基於 TCP 的全雙工網路傳輸協定。早期的推播技術、訊息即時更新技術，都是使用 輪詢(polling)[1] 的方式，但這種作法會需要大量的請求和回覆，造成同樣的標頭(header) 重複使用，而且用的是很肥的 HTTP 標頭，實際傳輸的內容大小可能比標頭還小，因此這種作法會佔據大量傳輸資源(尤其是需要短時間不斷更新的功能)，於是 WebScocket 技術就誕生了。
在 WebSocket 技術中，Server 和 Client 之間會先透過 HTTP 協定 握手(handshake)[2] 建立一個 TCP 通道(類似從 server 拉水管到 client)，之後傳輸訊息就可以直接透過通道，而不必再使用 HTTP 協定的標頭，而且他是全雙工，所以 Server 可以主動向 Client 傳輸資料。
WebSocket 使用的具體過程為，Client 先和 Server 發起連線，當成功連線後 Client 可以訂閱(subscribe) 代理(broker)[3]，當 Server 發送訊息到代理時，有該代理會將訊息傳給有訂閱的 Client。在建立連線時，Client 會有特定的 Session 被 Server 儲存，所以 Server 能透過這些 Session 來確定各個連接的 Client 是誰，也就能做到指定對象的傳輸。

遊戲機制

先列出功能需求：

• 顯示房間列表：顯示目前有哪些房間、各房間內有多少人，並且即時更新
• 加入、退出房間：玩家能夠自由進出房間
• 傳遞個別房間的資訊：當玩家進入或退出房間時，其他玩家能夠即時的看到，以及玩家會有「準備」的機制，大家都準備好，房主才能開始遊戲
• 傳遞個別房間的遊戲狀態：遊玩過程中，不斷更新目前的出牌玩家出的牌、每個人當下的手牌數、每個人自己的手牌
• 結算遊戲：當有人結束，要發送訊息給所有人，通知遊戲結束，並且顯示贏家，也可以看到其他人剩餘的牌

功能需求的實現

• 顯示房間列表：
  • 使用 WebSocket，因為資訊會不斷更新
  • 讓每個 Client 都先訂閱一個代理，當任何房間資訊有改變(新增或減少房間、各房間的人數變化)，由 Server 發送最新的狀態到指定代理，每當 Client 接收到訊息就更新頁面
• 加入、退出房間：
  • 透過 API 來實現，因為加入或退出的動作不會一直重複發送請求
  • 撰寫相關的 API 來完成
• 傳遞個別房間的資訊：
  • 使用 WebSocket，因為房間會不斷有人進出和準備
  • 由 Server 發送訊息給指定房間的每個 Client，以此方式做到「群播(multicast)」的功能，當 Client 接收到訊息就更新頁面
• 傳遞個別房間的遊戲狀態：
  • 使用 WebSocket，因為遊戲狀態會需要不斷傳送資料
  • 由 Server 發送手牌資訊給個別 Client(手牌資訊應該要只有自己看的到)；由 Server 透過群播發送其他人的資訊
• 結算遊戲：
  • 使用 WebSocket，因為結束遊戲需要即時性和統一性
  • 由 Server 透過群播發送結束訊息，並顯示贏家和其他人剩餘的手牌

名詞解釋

• [1] 輪詢(polling)：指的是 server 每隔一段時間就來詢問「你有要傳訊息嗎?」，有的話就處理，沒有的話就不管它。
• [2] 握手(handshake)：全稱為「三方交握(three-way handshake)」，是指建立 TCP 連線的過程，它的目的是用來確認雙方都要建立連線。發起端會先問:「我要跟你連線，你 ok 嗎?」，對方會回應「好啊沒問題，那你準備好了嗎?」，發起端再回應「我準備好了，我要傳囉」。到這邊就是建立好連線，之後就可以開始傳送訊息。
• [3] 代理(broker)：訊息的中介平台，負責在 Server 和 Client 中間傳輸訊息。

參考資料

• WebSocket
• An Introduction to WebSockets

今天先描述我們之後要開發的功能，並稍微解說之後如何實現這些功能，難免有點枯燥，但總要了解基礎嘛~