【UEC++学习】UE网络 - Replication、RPC

1. UE网络架构

（1）UE的网络架构是SC（Server - Client）的模式，这种模式的优势：这种模式让所有客户端都在服务器端进行安全验证，这样可以有效的防止客户端上的作弊问题。
（2）Listen Server（等待加入的服务器）：局域网上建的服务器，等待其他人的加入，即一个人是服务端，其他人则是客户端。Dedicated Server（专有服务器）。
（3）我们在客户端上操作的角色称为本地角色，同时服务器上也有一个角色称为远程角色。

GamePlay框架在SC架构上：
GameMode是只存在在服务端的，PlayerController_Server是存在在服务端的。
每启动一个游戏实例，都会生成对应的UI和GameInstance，因此每个客户端和服务端都存在自己独一无二的GameInstance、UI。

网络信息的传输方式
（1）Replication（网络复制）：只能是单向的，从服务端复制到客户端
（2）RepNotify：更改属性时，执行网络通知函数
（3）RPC：方向是任意的

2. Replication

官方文档： 多人游戏编程快速入门指南

2.1 Actor Replication

网络信息只能从服务端传递到客户端，而客户端想发送信息到服务端需要RPC。所有的Actor都有网络复制的能力。

类型：
（1）Actor Replication - Actor网络复制
（2）Property Replication - 属性网络复制
（3）Component Replication - Component网络复制

在C++中打开Replication

/** 在Actor类中直接设置为true */
// 开启网络复制
bReplicates = true;

在蓝图中打开Replication

在C++中打开Replication

/** 在Actor类中直接设置为true */
// 开启网络复制
bReplicates = true;

测试：如果不开启Replication，只在服务端上生成，客户端不生成。

我们将Number of Players调成2，并将Net Mode改为Play As Listen Server。

并在关卡蓝图中生成Actor，使其只在服务端中生成。

可以看到在服务端存在的物体，在客户端中并不存在，但是该物体在客户端有物理碰撞的检测，这是因为Character Movement Component是Replication，这样就导致客户端出现空气墙的阻挡。

2.2 Property Replication

在蓝图中打开Property Replication

在C++中打开Property Replication

/** 1. 在属性中定义Replicated */
UPROPERTY(Replicated)
float Time = 100.f;

/** 2. 添加GetLifetimeReplicatedProps重写方法，并使用DOREPLIFETIME进行绑定 */
void ARPGTestCharacter::GetLifetimeReplicatedProps(TArray<FLifetimeProperty>& OutLifetimeProps) const
{
	Super::GetLifetimeReplicatedProps(OutLifetimeProps);
	DOREPLIFETIME(ARPGTestCharacter, Time);
}

只在服务器上设置，客户端上的属性就会通过Replication进行复制同步。

if(HasAuthority())
{
	// 对需要Replication的属性进行设置
	Time = 200;
}

2.3 RepNotify

在蓝图中打开RepNotify

RepNotify会自动生成一个函数，当属性发生改变时（即发生复制时），对于蓝图来说客户端和服务端都会执行一次这个函数。

在C++中打开RepNotify

/** 1. 定义为ReplicatedUsing，并添加通知的函数名 */
UPROPERTY(ReplicatedUsing = OnRep_Time)
float Time = 100.f;

/** 2. 定义通知发生时的函数 */
// Rep_Notify的回调函数必须加上UFUNCTION()
UFUNCTION()
void OnRep_Time();

/** 3. 添加GetLifetimeReplicatedProps重写方法，并使用DOREPLIFETIME进行绑定 */
void ARPGTestCharacter::GetLifetimeReplicatedProps(TArray<FLifetimeProperty>& OutLifetimeProps) const
{
	Super::GetLifetimeReplicatedProps(OutLifetimeProps);
	DOREPLIFETIME(ARPGTestCharacter, Time);
}

注意：如果是C++中的RepNotify，只会在客户端执行这个函数。

3. Owner

Owner是一个链条，最终会追溯到PlayerController，通过Connect连接到服务端。

在蓝图中指定Owner

在C++中指定Owner

/** 通过SpawnActor指定Owner */
AActor* SpawnActor( UClass* Class, 
					FTransform const* Transform, 
					const FActorSpawnParameters& SpawnParameters = FActorSpawnParameters());
// 在FActorSpawnParameters中指定Owner
struct ENGINE_API FActorSpawnParameters
{
	FActorSpawnParameters();
	FName Name;
	AActor* Template;
	
	/** 指定Owner */
	AActor* Owner;
	
	APawn*	Instigator;
	class	ULevel* OverrideLevel;
}

/** AActor中的SetOwner函数 */
virtual void SetOwner( AActor* NewOwner );
/** AActor中的GetOwner函数 */
AActor* GetOwner() const;

/** 在Controller中调用Possess和UnPossess函数，在内部调用PossessedBy，最终调用SetOwner */
void APawn::PossessedBy(AController* NewController)
{
	/** 在PossessedBy中调用SetOwner */
	SetOwner(NewController);
	// ......
}

4. Actor Role

官方文档： Actor 的 Role 和 RemoteRole 属性

Authority：只存在于服务端，所有实例在服务端都有一个Authority。
Autonomous Proxy：相当于在客户端上的玩家，有自主权，但还是要通过服务器的Authority验证。
Simulated Proxy：每个客户端上，都存在其他客户端和一个服务器的实例，这个实例就是Simulated，因为不可能每帧都去进行同步，因此会有个间隔去进行同步，而Simulated模拟的就是这个插值。

5. RPC

官方文档： RPC

因为RPC是不可靠的，因此其不需要返回值，在蓝图中也只有Event才能设置RPC。

在蓝图中打开RPC

在C++中打开RPC

/**
* 声明RPC模式会定义XXX_Implementation()函数
* 声明WithValidation会定义XXX_Validate()函数，用于数据判断，若为false则直接断开RPC
*/

// 多播执行
UFUNCTION(NetMulticast, Reliable)
void MulticastExe();

// Server执行，WithValidation 
UFUNCTION(Server, Reliable, WithValidation)
void ServerExe();

// Server执行 
UFUNCTION(Client, Unreliable)
void ClientExe();

在官网中的表格可以找到Actor ownership和对应的Event设置的模式会产生对应的效果，实际情况我们可以通过设置进行调用：

6. 理论应用

6.1 如何区分Actor Role

主要通过Is Locally Controlled()和Get Local Role()来进行判断。

6.2 在服务端获取客户端的Authority

因为GameMode只存在于服务端，则通过GameMode存储