在线联机原型全集：第 10 章　城格建造 mini-SLG（City SLG Mini）

城格建造 mini-SLG（City SLG Mini）

• 类别：异步回合制 + 经济循环 + 战略模拟原型
• 目标：验证回合调度（Job Queue）、经济同步、持久化与事务、一致性结算与延迟推送。
• 原型代号：proto-010-city-slg-mini
• 依赖模块：proto-009-coop-minesweeper, proto-007-snake-battle, proto-002-rps
• 推荐语言栈：Go / Java / Rust / TypeScript
• 协议栈：HTTP + WebSocket + Cron / DelayQueue

一、概述（Overview）

“城格建造 mini-SLG” 是一个模拟经营原型游戏。
每个玩家在 10×10 的网格地图上占据若干地块，
每块地可建造建筑、生产资源、升级与争夺。

它融合了回合制 + 异步调度 + 世界持久化 + 多人结算，
验证一个轻量化 SLG 的核心循环：

建造 → 产出 → 消耗 → 争夺 → 结算 → 下回合。

这一结构可以向任何城市建设、农场经营、策略对战或 MMO 经济系统扩展。

二、核心玩法与系统目标（Gameplay & Objectives）

2.1 基本玩法

• 世界地图为 10×10 网格；
• 玩家可在空地上建造建筑（如伐木场、农场、矿场）；
• 每个建筑每个回合产出固定资源；
• 建筑可升级，提升产出；
• 玩家可消耗资源占领相邻地块；
• 回合长度为 5 分钟（服务器定时裁定）；
• 每回合结束后统一结算并广播结果。

2.2 系统目标与验证点

三、系统架构设计（Architecture）

graph TD
A[Client] -->|建造/占地命令| B[Gateway]
B --> C[CityServer]
C --> D[JobQueue]
C --> E[EconomyEngine]
C --> F[GridManager]
C --> G[SettlementService]
C --> H[AuditLogger]
G --> I[Database Snapshot]
H --> J[Event Log]

模块说明

四、核心机制详解（Core Mechanisms）

4.1 网格模型（Grid System）

type Tile struct {
    X, Y int
    Owner string
    Building string
    Level int
    Production map[string]int
    UpdatedAt time.Time
}

type City struct {
    ID string
    Tiles [][]Tile
    Resources map[string]int
    Turn int
    Version int
}

• 每个 Tile 是独立实体；
• 所有地块构成玩家的城市；
• 城市拥有资源储量（wood, stone, food 等）；
• 每回合结算产出与消耗。

4.2 回合调度系统（Round Scheduler）

回合系统基于 DelayQueue 或 Cron：

type RoundTask struct {
    CityID string
    Round  int
    Start  time.Time
    End    time.Time
}

执行流程：

1. 回合开始：允许操作；
2. 回合进行中：玩家发送建造/占领命令；
3. 回合结束：结算所有操作；
4. 自动生成下回合任务。

func StartRoundLoop() {
    for {
        task := delayQueue.Pop()
        SettleRound(task.CityID, task.Round)
        ScheduleNext(task.CityID, task.Round+1)
    }
}

4.3 建造与占地操作（Building & Expansion）

客户端命令示例：

{
  "cmd": "build",
  "x": 3,
  "y": 4,
  "type": "farm",
  "cost": {"wood":100}
}

服务端逻辑：

• 检查资源是否足够；
• 扣除资源；
• 更新 Tile 状态；
• 标记 updated_at；
• 添加到“待结算操作表”。

if city.Resources["wood"] >= 100 {
    city.Resources["wood"] -= 100
    grid[x][y].Building = "farm"
}

4.4 经济引擎（Economy Engine）

资源结算模型：

wood_next = wood_prev + sum(farm_output) - construction_cost

事务性更新：

BEGIN;
UPDATE cities SET resources = resources + delta WHERE id=$1;
INSERT INTO logs (...);
COMMIT;

保证结算中资源一致。

4.5 结算逻辑（SettlementService）

每 5 分钟统一结算所有操作：

1. 统计建筑产出；
2. 执行升级/建造；
3. 执行占地争夺裁定；
4. 更新资源；
5. 推送结果；
6. 写入快照。

func SettleRound(cityID string) {
    city := Load(cityID)
    city.Resources = RecalculateResources(city)
    SaveSnapshot(city)
    BroadcastSettlement(city)
}

4.6 快照与回放（Snapshot & Replay）

每个回合生成快照文件：

{
  "round": 12,
  "resources": {"wood":2300,"stone":1500},
  "tiles": [...],
  "logs": [...],
  "hash": "sha256:abc123"
}

可通过日志重演回放：

replay --city=abc --round=12

4.7 战报与审计日志（Audit & Battle Report）

• 每回合结算生成“战报”；
• 包含产出、占领、升级记录；
• 可导出 PDF / HTML；
• 审计链验证日志一致性。

{
  "city":"playerA",
  "round":10,
  "summary":{
    "buildings":3,
    "new_land":1,
    "production": {"wood":500,"stone":300}
  },
  "hash":"sha256:e82a..."
}

4.8 离线推送（Offline Notification）

当玩家不在线：

• 服务器通过 Webhook 或邮件发送回合结算摘要；
• 玩家上线后同步新回合状态。

五、状态机（Turn State Machine）

stateDiagram-v2
  [*] --> Idle
  Idle --> RoundStart: Cron Trigger
  RoundStart --> ActionPhase: Allow Commands
  ActionPhase --> Settling: Time Expired
  Settling --> RoundEnd: Update + Notify
  RoundEnd --> Idle: Wait Next Round

六、数据模型（Data Schema）

七、验证指标（Metrics & KPI）

八、扩展功能（Extensions）

1. 战斗与攻城系统

   • 玩家可攻占他人地块；
   • 触发战斗结算模块。

2. 联盟协作系统

   • 多个城市组成联盟；
   • 联盟共享资源池。

3. 交易与市场

   • 玩家之间可交易资源；
   • 引入动态价格曲线。

4. 异步任务队列

   • 建筑升级耗时；
   • DelayQueue 触发完成事件。

5. 区域分片（Zone Sharding）

   • 大地图划分多个分区；
   • 通过 Redis Stream 同步边界。

6. 战报可视化（Replay Viewer）

   • 从日志生成动态图表；
   • 支持进度条控制。

九、技术选型（Tech Stack）

十、压测与运维（Load & Ops）

监控指标：

• round_job_latency_ms
• transaction_commit_total
• snapshot_store_total
• job_queue_pending_total
• resource_sync_diff_total

十一、设计反思与演化（Reflection & Evolution）

11.1 核心洞察

这是第一个具备“世界持久化”的原型。
它验证了游戏后端从即时交互（Real-time Interaction）
向**周期模拟（Turn-based Simulation）**的架构跃迁。

系统的“节奏”从 Tick（毫秒级）转向 Turn（分钟级）。
验证了任务队列、调度与事务一致性的核心基础。

11.2 技术挑战

• 回合延迟导致的操作感断层；
• 数据一致性与事务锁竞争；
• 经济模型计算性能；
• 玩家离线状态下的同步策略。

11.3 进化方向

十二、总结

“城格建造 mini-SLG” 是整个“联机 Hello World”体系的第一个完整循环。
它让一个世界拥有：

• 自主时间轴；
• 任务调度；
• 经济系统；
• 状态快照；
• 战报与回放。

从此，你的游戏不再只是“玩一局”，而是“在运行一个持续存在的世界”。

“前 9 章教你实时同步，
第 10 章教你让世界自己转动。”

相关技术栈与进一步学习

本原型验证的核心技术：异步回合制、经济循环与供需平衡、策略模拟、离线收益计算

💡 如果你想系统性地理解游戏服务端开发的全栈知识体系，可以参考
《产品原型开发指南》目录页，
了解从「联机 Hello World」到「永续自治世界」的完整学习路线。

核心概念定义

异步回合制（Asynchronous Turn-based）：一种不要求所有玩家同时在线的回合制游戏模式：玩家在自己的回合内提交决策，服务器在收集到后续动作或到达截止时间后推进世界状态，支持离线时的异步推进。

经济循环（Economic Cycle）：游戏中资源从「生产 → 运输 → 消费 → 回收」的闭环流动过程，包含产出率、消耗率、存储上限、损耗因子等参数，是策略游戏可持续性的数学基础。

离线收益（Offline Income）：玩家不在线期间，服务器根据预设规则（如时间曲线函数）计算并累积应得游戏资源，在玩家下次登录时一次性发放的机制，常用于放置类/模拟经营类游戏。

常见问题解答（FAQ）

以下问答帮助快速回顾本原型的核心要点，也有助于搜索引擎与大模型更好地理解内容主题。

Q1: 异步回合制如何避免一个玩家拖慢全局？

设置回合超时机制：玩家在 N 秒内未提交操作，服务器自动使用该玩家的预设策略或 AI 托管执行，保证游戏节奏不被单个离线玩家打断。

Q2: 经济循环中的通胀怎么控制？

通过产出上限（资源总量不再随时间增加）、消耗税率、以及动态定价因子来调节。例如在 SLG 中，高级建筑的资源产出效率递减，天然抑制通胀。

Q3: 离线收益需要封顶吗？

是的，通常设置收益时间上限（如最多累积 8 小时）并采用对数曲线（时间越长边际收益越低），鼓励定期登录但不过度惩罚非连续游戏玩家。

Q4: 异步回合制和实时同步有什么区别？

异步回合制中玩家可以离线思考，服务器在收到动作或超时后才推进；实时同步要求所有玩家同时在线并持续收发状态更新。前者适合策略/经营，后者适合动作/竞技。