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RUDPFramework
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KCP 网络底层调整 TODO

目标

将当前项目的网络底层从“自写可靠 UDP + ACK/重传/会话”调整为“UDP 承载 KCP + 明确的传输层/会话层/消息层/同步层分层”，避免职责重叠，并为后续的同步优化、重连、监控打基础。

当前现状

  • Assets/Scripts/Network/NetworkTransport/ReliableUdpTransport.cs 已经引入 Kcp-CSharp.dll，但主体逻辑仍然是自定义可靠 UDP。
  • 当前传输层仍保留以下逻辑：
    • 自定义 Packet
    • 自定义 ACK
    • 自定义重传
    • 自定义超时会话清理
    • 自定义顺序交付
  • NetworkManager -> MessageManager -> ITransport 的抽象还没有完全收口，接口和实现存在不一致。
  • 当前业务链路不是纯 RPC，而是：
    • 登录 / 登出
    • 心跳 / 对时
    • PlayerInput 上行
    • PlayerState 下行
    • 本地预测 / 服务器校正

必须调整的内容

1. 收口传输层接口

统一 ITransport 的职责，避免上层绕过抽象调用不存在的方法。

建议接口至少包含：

  • StartAsync()
  • Stop()
  • Connect(...) 或客户端构造时明确默认远端
  • Send(byte[] data)
  • SendTo(byte[] data, IPEndPoint target)，仅服务端或特殊场景需要
  • SendToAll(byte[] data)，仅服务端广播需要
  • OnReceive
  • OnConnected
  • OnDisconnected
  • OnError

当前要处理的问题：

  • MessageManager 调用了 transport.Send(...)，但 ITransport 中没有定义该接口。
  • ReliableUdpTransport 当前的 SendTo(Packet, IPEndPoint) 与接口 SendTo(byte[], IPEndPoint) 不一致。

2. 用 KCP 替代自定义可靠 UDP

KCP 接入后，以下能力不应继续由项目侧重复实现：

  • ACK 管理
  • 重传调度
  • 收发序号维护
  • 有序交付
  • 滑动窗口

因此需要删除或重构以下内容：

  • Assets/Scripts/Network/NetworkTransport/Packet.cs
  • Assets/Scripts/Network/NetworkTransport/ClientSession.cs 中基于自定义 seq/ack 的逻辑
  • Assets/Scripts/Network/NetworkTransport/ReliableUdpTransport.cs 中的：
    • CheckRetransmit
    • HandleAckPacket
    • 自定义 PendingAcks
    • 自定义重复包 / 乱序包处理
    • 自定义可靠性定时器

3. 重建会话层

KCP 模式下需要清晰区分：

  • UDP Socket
  • KCP Session
  • 业务连接状态

建议设计：

  • 客户端：
    • 单一默认远端
    • 单一 KcpSession
  • 服务端：
    • 按 IPEndPoint + conv 管理多个 KcpSession
    • 支持会话建立、心跳超时、断线清理

会话层至少需要管理：

  • conv
  • 远端地址
  • 最后活跃时间
  • KCP 实例
  • 连接状态
  • 断开原因

4. 将网络线程与 Unity 主线程解耦

当前 MessageManager.OnTransportReceiveAsync(...) 直接进入业务 handler，而后续 handler 会继续访问：

  • MasterManager
  • Player
  • GameObject
  • UI

这些逻辑不应该直接在网络接收线程执行。

需要改为：

  1. 网络线程收包
  2. 解析最小必要信息
  3. 投递到线程安全队列
  4. 在 Unity Update() 中统一分发到业务层

建议新增：

  • MainThreadDispatcher
  • 或 ConcurrentQueue<Action>
  • 或 ConcurrentQueue<ReceivedEnvelope>

5. 重新划分消息 QoS

当前所有消息看起来都走同一种可靠传输语义，这对高频同步不合理。

建议至少拆成两类：

  • 强可靠消息
    • 登录
    • 登出
    • 房间管理
    • 关键系统命令
  • 高频同步消息
    • PlayerInput
    • PlayerState
    • 以后可能的快照、插值状态、非关键位置更新

需要明确一个原则：

  • 如果 PlayerState 继续走可靠有序流，旧包阻塞会放大延迟。
  • 如果 PlayerInput 全部严格可靠发送，也可能产生输入堆积。

这部分要结合项目玩法决定：

  • 方案 A：全部先走 KCP，先完成架构收口，再做同步优化
  • 方案 B：命令消息走 KCP，同步消息走裸 UDP / 另一条轻量通道

短期建议先用方案 A 收口，后续再细分。

6. 重构连接生命周期

需要把“传输连接”与“业务登录状态”分开。

建议生命周期：

  1. 创建 UDP Socket
  2. 初始化 KCP
  3. 连接服务器 / 建立默认会话
  4. 开始收包循环和 KCP Update
  5. 发送 LoginRequest
  6. 收到 LoginResponse 后进入已登录状态
  7. 开始心跳与超时检测
  8. 超时或异常时触发断线回调
  9. 按需重连

不要再把“收到登录响应才知道默认服务器端点”这种逻辑和连接过程混在一起。

建议同步调整的内容

1. 对时与发送频率分离

当前 MovementComponent 通过修改 _sendInterval 来追赶服务器 Tick，这会把：

  • 时钟校正
  • 发包频率
  • 同步稳定性

绑在一起。

建议改为：

  • 固定输入发送频率
  • 单独维护客户端与服务端 Tick 偏移
  • 在校正阶段使用 replay / reconcile，而不是直接依赖发包间隔漂移

2. 增加 KCP 参数配置入口

建议支持配置以下参数：

  • NoDelay
  • Interval
  • Resend
  • NC
  • SndWnd
  • RcvWnd
  • MTU
  • DeadLink

建议做法：

  • 新增 KcpTransportConfig
  • 客户端和服务端分别可配置
  • 支持 Inspector 或 ScriptableObject 配置

3. 增加网络观测指标

至少需要输出：

  • RTT
  • 重传次数
  • 待发送队列长度
  • 待接收队列长度
  • 会话数量
  • 最后活跃时间
  • 超时断线原因

后续排查“卡顿、抖动、延迟尖刺、重连失败”时会用到。

4. 明确服务端广播策略

当前 SendToAll 是直接遍历会话广播。接入 KCP 后要明确：

  • 广播是否逐会话独立写入
  • 广播时是否允许慢连接拖累整体发送
  • 广播消息是否需要按类型分优先级

推荐实施步骤

阶段 1：先把抽象收口

  1. 调整 ITransport，补齐上层真正需要的发送与连接接口。
  2. 让 MessageManager 只依赖 ITransport 暴露的方法，不再假设具体实现细节。
  3. 修复当前 ReliableUdpTransport 与 ITransport 的方法签名不一致问题。
  4. 让网络层先达到“接口一致、结构可替换”的状态。

交付标准：

  • 上层不再直接依赖某个具体 Transport 的额外方法。
  • 业务层不关心底层是 UDP 还是 KCP。

阶段 2：引入 KcpTransport

  1. 新建 KcpTransport，不要在旧的 ReliableUdpTransport 上继续打补丁。
  2. 用 UdpClient 只负责收发原始 UDP 数据报。
  3. 每个连接维护一个 KcpSession。
  4. UDP 收包后先交给对应的 KCP 实例 Input。
  5. 周期性驱动 KCP Update / Check。
  6. 从 KCP Recv 中取出完整业务消息后再触发 OnReceive。

交付标准：

  • 传输层不再维护自定义 ACK/重传逻辑。
  • KCP 可以完成完整收发。

阶段 3：移除旧可靠 UDP 结构

  1. 删除或废弃 Packet.cs。
  2. 删除或废弃旧 ClientSession 中基于 seq/ack 的缓存和重传代码。
  3. 删除 ReliableUdpTransport 中的：
    • retransmit timer
    • ack handler
    • packet seq 交付逻辑
  4. 保留必要的会话容器与连接生命周期管理。

交付标准：

  • 项目中不再同时存在“两套可靠性机制”。

阶段 4：主线程分发改造

  1. 新增线程安全接收队列。
  2. 网络线程只负责：
    • 收包
    • KCP 输入输出
    • 基础错误处理
  3. Unity 主线程负责：
    • 消息分发
    • 游戏对象修改
    • UI 更新

交付标准：

  • 网络消息不会直接在非主线程操作 Unity 对象。

阶段 5：连接与心跳改造

  1. 明确“连接成功”和“登录成功”是两个不同状态。
  2. 心跳只承担：
    • 存活检测
    • RTT / 时间同步
  3. 会话超时和断线重连逻辑放在 session manager，而不是业务消息处理里。

交付标准：

  • 断线、超时、登录失败、重连等状态可以被明确区分。

阶段 6：同步策略优化

  1. 重新评估 PlayerInput 是否必须严格可靠。
  2. 重新评估 PlayerState 是否应使用可靠有序流。
  3. 调整客户端预测、回滚、纠正策略。
  4. 把对时逻辑从 _sendInterval 漂移中拆出来。

交付标准：

  • 高频同步场景下不会因为旧包阻塞导致位置明显滞后。

阶段 7：监控与调试工具补齐

  1. 打印会话状态。
  2. 输出 RTT、发送队列、丢包、重传等指标。
  3. 提供调试开关，避免正式环境日志过多。

交付标准：

  • 网络问题可以通过日志和指标定位。

推荐新增的结构

建议新增或重命名以下模块：

  • Assets/Scripts/Network/NetworkTransport/KcpTransport.cs
  • Assets/Scripts/Network/NetworkTransport/KcpSession.cs
  • Assets/Scripts/Network/NetworkTransport/KcpTransportConfig.cs
  • Assets/Scripts/Network/NetworkApplication/MainThreadNetworkDispatcher.cs

建议废弃或重构：

  • Assets/Scripts/Network/NetworkTransport/ReliableUdpTransport.cs
  • Assets/Scripts/Network/NetworkTransport/ClientSession.cs
  • Assets/Scripts/Network/NetworkTransport/Packet.cs

验收标准

  • 上层只依赖统一的 ITransport。
  • 传输层不再重复实现 ACK / 重传 / 顺序控制。
  • 客户端与服务端都能正常建立 KCP 会话。
  • 登录、心跳、输入、状态同步链路可正常跑通。
  • 非主线程不再直接访问 Unity 对象。
  • 会话超时、断线、重连有明确状态与日志。
  • 高频移动同步在丢包 / 抖动场景下仍可用。

备注

  • 当前最不建议的做法，是在现有 ReliableUdpTransport 上继续叠加更多 KCP 相关判断。这样会让自定义可靠 UDP 和 KCP 职责长期重叠。
  • 正确方向是：先抽象收口，再用新的 KcpTransport 替换旧实现。