Это моя первая публикация на хабре. Заранее спасибо за конструктивную критику. Просто я охладел к Go и сейчас изучаю Rust поэтому мне уже не интересно дорабатывать этот проект. Как напишу такую же онлайн игру на Rust постараюсь написать сюда статью об этом. Ну а если кто — то подскажет еще какие то варианты для моего ToDo то впишу их сюда с указанием автора. Потом реализую все это в проекте на Rust.

1. Можно сделать пуш соcтояния игры клиенту а не постоянно запрашивать его.
2. Можно отправлять только соcтояние еды и змейки клиенту так как состояние стенок остается неизменным.
3. Можно было бы сделать проверку столкновения со стенками через проверку крайних значений а не тупым перебором все значений.
4. Сделать проверку столкновения с хвостом в одном цикле с передвижением змейки.
5. Добавить мютексы на код отвечающий за запись данных игры в матрицу и код проверяющий играющих на данный момент клиентов.
6. Да и вообще, вынести проверку живых на данный момент клиентов в отдельный поток и это сразу бы устранило бы этот баг: Если у нас только один единственный клиент и он вдруг отключился то сервер не сообщит об этом и не убьет инстанс этого клиента.
7. Починить биндинг констант для клавиш. Сейчас их название не соответствует действиям которые они вызывают.
8. Сделать расчет потери пакетов для комманд на основе их айди

pprof cpu

Скриншот сервера

1) Обработка пользовательского ввода.
1.1) Считать нажатую клавишу
1.2) Создать команду соответствующую нажатой клавише.
1.3) Если команда не была распознана на предыдущем шаге то пропустить нижележащие шаги.
1.4) Отправить команду на сервер 4 раза подряд с одинаковым идентификатором с надеждой на то что хотя бы 1 пакет из 4 дойдет.
2) Цикл отображения.
2.1) Запросить текущее состояние игры с сервера.
2.2) Получить текущее состояние игры с сервера.
2.3) Отобразить текущее состояние игры.
2.4) Выдержать таймаут.

1) Обработка подключения нового клиента.
1.1) Создать новую игровую сессию для нового клиента.
1.2) Напечатать в консоль айпи адрес нового клиента.
1.3) Добавить клиента в список клиентов сервера.
2) Обработка команды присланной клиентом
2.1) Если команда с данным идентификатором уже была обработана то ничего не делать.
2.2) Если пришла новая команда то в зависимости от нее изменить состояние игры.
2.2.1) Если была команда движения вверх то повернуть змейку вверх
2.2.2) Если была команда движения вниз то повернуть змейку вниз
2.2.3) Если была команда движения вправо то повернуть змейку вправо.
2.2.4) Если была команда движения влево то повернуть змейку влево.
2.2.5) Если команда не была обработана на предыдущих шагах то ничего не делать.
3) Обработка запроса состояния игры
3.1) Выбрать подходящую сессию игры по айпи адресу клиента.
3.2) Считать текущее состояние игровой сессии клиента.
3.3) Отправить текущее состояние игры клиенту.
4) Игровой цикл.
4.1) Проверить столкновение змейки с едой
4.1.1) Если голова змейки столкнулась с едой.
4.1.1.1) Увечить длину змейки на один квадрат
4.1.1.2) С генерировать еду в новом месте.
4.1.2) иначе ничего не делать.
4.2) Проверить столкновение змейки со стеной
4.2.1) Если змейка столкнулось со стеной перевести игру в начальное состояние
4.2.2) Если змейка не столкнулась со стеной то ничего не делать
4.3) Проверить столкновение головы змейки с ее хвостом.
4.3.1) Если змейка столкнулась с хвостом то перевести игру в начальное состояние.
4.3.2) Если столкновение не было то ничего не делать.
4.3) Передвинуть змейку.
5) Обработка отключения клиента.
5.1) Если клиент не присылал никаких запросов более 5 секунд то
5.1.1) Остановить игровую сессию клиента.
5.1.2) Вывести на консоль ай пи адрес отключившегося клиента.
5.1.3) Удалить адрес клиента из списка текущих клиентов с которыми работает сервер.

package dal

import (
	"fmt"
	"net"
)

type IUdpClient interface {
	Read(p []byte) (int, error)
	Write(p []byte) (int, error)
	Close() error
}

type udpClient struct {
	connection     *net.UDPConn
	localAddress   *net.UDPAddr
	remouteAddress *net.UDPAddr
	timeOut        uint
}

func NewUdpClient(clientIp, serverIp string, timeOut uint) (IUdpClient, error) {
	client, e := net.ResolveUDPAddr("udp4", clientIp)
	if e != nil {
		return nil, e
	}
	server, e := net.ResolveUDPAddr("udp4", serverIp)
	if e != nil {
		return nil, e
	}
	conn, err := net.ListenUDP("udp", client)
	if err != nil {
		return nil, err
	}
	return udpClient{conn, client, server, timeOut}, nil
}

func (c udpClient) Read(p []byte) (int, error) {
	//c.connection.SetReadDeadline(time.Now().Add(time.Second * time.Duration(c.timeOut)))
	i, a, e := c.connection.ReadFromUDP(p)
	if e != nil {
		return 0, e
	}
	if a.String() != c.remouteAddress.String() {
		return 0, fmt.Errorf("Unnown addres %v", a)
	}
	return i, nil
}

func (c udpClient) Write(p []byte) (int, error) {
	return c.connection.WriteToUDP(p, c.remouteAddress)
}

func (c udpClient) Close() error {
	return c.connection.Close()
}

go func() {
		var id uint64 = 1
		for {
			key := screen.ReadKey()
			code := parseKeyCode(key)
			if code > 0 {
					id++
				for i := 0; i < 4; i++ {
					e := sendCommandToServer(Command{id, code})
					if e != nil {
						logger.Println(e.Error())
					}
				}
			}
		}
	}()

go func() {
		for {
			s, e := requestStateFromServer()
			if e != nil {
				l.Println(e.Error())
				continue
			}
			showState(s)
		}
	}()

func (this server) listen() {
	in := make(chan inValue, 100)
	out := make(chan outValue, 100)
	defer func() {
		this.listener.Close()
		this.dispatcher.Close()
		close(in)
		close(out)
	}()
	for i := 0; i < COUNT_THREADS_IN_POOL; i++ {
		go func() {
			for input := range in {
				bytes, err := this.dispatcher
.Dispatch(input.data[:input.count], fmt.Sprintf("%v", input.remoteaddr))
				this.pool.Put(input.data)
				if err != nil {
					fmt.Printf("Error on dispathing %v\n", err)
					continue
				}
				if len(bytes) < 1 {
					fmt.Print("Empty result\n")
					continue
				}
				out <- outValue{bytes,input.remoteaddr}
			}
		}()
	}
	go func() {
		for result := range out {
			_, err := this.listener.Write(result.data, result.remoteaddr)
			if err != nil {
				fmt.Printf("Couldn't send response - %v \n", err)
			}
		}
	}()
	for {
		data := this.pool.Get().([]byte)
		count, remoteaddr, err := this.listener.Read(data)
		if err != nil {
			fmt.Printf("Error on reading from listener %v\n", err)
			continue
		}
		in <- inValue{count:count,remoteaddr:remoteaddr, data:data}
	}
}

func (this *dispatcher) Dispatch(data []byte, clientId string) ([]byte, error) {
	this.checkAliveClients()
	c, ok := this.clients[clientId]
	if !ok {
		fmt.Printf("Connected new client %s\n", clientId)
		this.clients[clientId] = this.factory.CreateClient()
		c = this.clients[clientId]
	}
	c.UpdateLastActiveTime()
	return c.Accept(data)
}

func (game *game) Logic(timeDeltaInNanoSeconds int64) {
	game.timeBuffer += timeDeltaInNanoSeconds
	select {
	case command := <-game.commandChannel:
		switch command {
		case Up:
			game.snake.Go(bll.UpDirection)
		case Down:
			game.snake.Go(bll.DownDirection)
		case Left:
			game.snake.Go(bll.LeftDirection)
		case Right:
			game.snake.Go(bll.RightDirection)
		}
	default:
	}
	if game.timeBuffer >= timeDeltaInNanoSecondsAfterThatSnakeMoves {
		game.snake.Move()
		game.snake.TryEat(game.food)
		if game.snake.IsHit(game.frame) || game.snake.IsHitTail() {
			game.snake.Reset()
		}
		game.timeBuffer -= timeDeltaInNanoSecondsAfterThatSnakeMoves
	}
}

func (game *game) Draw() [][]rune {
	game.screen.Clear()
	game.frame.Draw()
	game.food.Draw()
	game.snake.Draw()
	return game.screen.Data()
}