第1章 网络游戏的开端：Echo

从网络游戏的开端：Echo的核心问题开始

网络游戏不是从角色和场景开始，而是从一个能够被观察、被失败、被重放的双端连接开始。Echo 的价值不在于功能简单，而在于它把地址、端口、连接、收发和关闭压缩成最小闭环；这条闭环一旦含糊，后续所有协议都会继承同一种不确定性。

官方目录命中与来源边界

本页按照《Unity3D网络游戏实战（第2版）》公开目录覆盖下列单元。章与节名称按第二版登记；安全、幂等、可观测性和现代 Unity 线程边界属于教学补充，用于今天重现原机制，不冒充原书新增目录。

公开目录的第一项是 1.1 藏在幕后的服务端。本页不把相邻章节或第一版目录并入当前章；跨章依赖会在实验中引用，但仍由其正式页面负责讲解和验收。

核心概念与因果关系

、、、、。 这些术语必须落到输入、状态、输出和失败证据：读者应能指出谁拥有状态、哪个边界拒绝非法输入、哪个版本或序号阻止旧消息，以及哪个指标证明队列没有把成本推给下一阶段。

服务端是规则执行者

客户端发来的是请求，服务端才拥有连接表、会话状态和共享结果。即使 Echo 只是原样返回字节，也要明确谁监听、谁主动连接、谁负责关闭。

验证时固定客户端版本、服务端版本、协议版本和输入脚本，先保存正常轨迹，再只改变一个边界条件。最终画面相同不代表过程正确；还要比较消息序号、状态版本、队列水位、拒绝原因和恢复动作。

端点由地址与端口共同确定

IP 决定主机或网卡，端口决定进程中的服务入口。绑定到回环地址只能本机访问，绑定到通配地址还要经过防火墙、NAT 和公网路由。

验证时固定客户端版本、服务端版本、协议版本和输入脚本，先保存正常轨迹，再只改变一个边界条件。最终画面相同不代表过程正确；还要比较消息序号、状态版本、队列水位、拒绝原因和恢复动作。

TCP 是流，UDP 是数据报

TCP 提供可靠有序字节流但不保存应用消息边界；UDP 保存一条数据报的边界，却可能丢失、重复或乱序。选择协议必须从业务容错开始。

验证时固定客户端版本、服务端版本、协议版本和输入脚本，先保存正常轨迹，再只改变一个边界条件。最终画面相同不代表过程正确；还要比较消息序号、状态版本、队列水位、拒绝原因和恢复动作。

生命周期比单次 API 更重要

创建、连接或绑定、收发、半关闭、完整关闭构成状态机。任何一步失败都要有明确错误分类和资源所有者。

验证时固定客户端版本、服务端版本、协议版本和输入脚本，先保存正常轨迹，再只改变一个边界条件。最终画面相同不代表过程正确；还要比较消息序号、状态版本、队列水位、拒绝原因和恢复动作。

公网可达性是独立证据

局域网成功只能证明本地路由有效，不能证明公网端口映射、云安全组和运营商网络均已放行。验收要分别保存两类轨迹。

验证时固定客户端版本、服务端版本、协议版本和输入脚本，先保存正常轨迹，再只改变一个边界条件。最终画面相同不代表过程正确；还要比较消息序号、状态版本、队列水位、拒绝原因和恢复动作。

六阶段证据链

可复现实验

建立一个最小 Echo 客户端和服务端。先预测 localhost 成功是否意味着另一台机器一定可达，再分别使用回环地址、局域网地址、错误端口和中途断线四组输入；记录连接状态、系统错误码、已收字节数和关闭方向。

最小状态机

public enum EvidenceStage {
  "声明双端职责",
  "选择地址端口",
  "创建并连接 Socket",
  "循环收发字节",
  "分类关闭与异常",
  "跨网络复测签发"
}
 
public sealed record TraceEvent(
    string TraceId,
    EvidenceStage Stage,
    long Sequence,
    string State,
    string Decision);

边界驱动器

var samples = new[] { "baseline", "boundary", "failure" };
foreach (var sample in samples) {
    ResetFixture(seed: 20260716);
    RunScenario(sample);
    AssertSingleOwner();
    AssertBoundedQueues();
    ExportTrace(sample);
}

证据契约

trace_id,client_seq,server_seq,state_version,queue_depth,first_divergence,decision
baseline-01,42,42,7,3,none,pass
boundary-01,43,43,8,31,none,pass
failure-01,44,43,8,32,循环收发字节,reject

实现代码只是实验的一部分。每次运行还要保存客户端与服务端版本、协议摘要、随机种子、样本类型、首偏离节点、恢复动作和最终决策。若相同输入不能重放，结论不能进入交付清单。

两个必须主动制造的失败

验收矩阵

本页签发不变量是：每个连接只有一个明确所有者；任意分片下 Echo 字节完全一致；连接失败和远端关闭不会污染下一次会话。 任何截图、单次演示或平均值都不能替代它。

练习

小结

• 服务端是规则执行者：客户端发来的是请求，服务端才拥有连接表、会话状态和共享结果。即使 Echo 只是原样返回字节，也要明确谁监听、谁主动连接、谁负责关闭。
• 端点由地址与端口共同确定：IP 决定主机或网卡，端口决定进程中的服务入口。绑定到回环地址只能本机访问，绑定到通配地址还要经过防火墙、NAT 和公网路由。
• TCP 是流，UDP 是数据报：TCP 提供可靠有序字节流但不保存应用消息边界；UDP 保存一条数据报的边界，却可能丢失、重复或乱序。选择协议必须从业务容错开始。
• 生命周期比单次 API 更重要：创建、连接或绑定、收发、半关闭、完整关闭构成状态机。任何一步失败都要有明确错误分类和资源所有者。
• 公网可达性是独立证据：局域网成功只能证明本地路由有效，不能证明公网端口映射、云安全组和运营商网络均已放行。验收要分别保存两类轨迹。
• 已用正常、边界和失败样本验证“每个连接只有一个明确所有者；任意分片下 Echo 字节完全一致；连接失败和远端关闭不会污染下一次会话。”。
• 已把第二版正式目录、第一版差异和现代教学补充分开记录。

术语表

来源与改编边界