Jianghu · 技术复盘 06|后端权威 + 前端插值:一款挂机作品的架构与首屏性能
先说结论:首屏最大的那一刀,不是压缩图片,是"不再预载别人此刻不看的动作表"。
我们按素材清单口径量过:动作表从 33.8MB 降到 5.51MB(降 83.7%),加载角色数从 85 个降到 12 个。另一条更反直觉:让前端自己"算"时间不是架构退步——画面要 60 帧平滑,就必须在前端插值;但所有入账仍然只发生在写接口里。后端权威和前端插值不矛盾,它们是同一件事的两面。
这篇讲三块:权威世界怎么落地、单点登录怎么做到local signature verification、首屏与缓存怎么被一层层削下来。每条都附上我们踩出来的判据。
一、权威世界的三条判据
第一,时间用锚点推导,不跑定时器。状态里只存三样东西:锚点真实时间、锚点对应的作品小时、流速倍率。当前时间是一个公式算出来的,倍率是 60 倍,即 24 真实分钟等于 1 作品天,开局在清晨七点半。好处是进程重启后时间照样连续,跨天计数从锚点推导,不会归零。代价是改流速前必须先固化当前时间:从十倍速直接切到一倍速,不固化锚点的话,已经按十倍累积的那段时间会被重新按一倍解释,时间会瞬间倒退一大截。
第二,产出可以推导,消耗必须落账。判据很简单:没做动作也还在的东西可以推导,已经花掉的账必须落账。资源田的囤量是纯函数,读接口零副作用;口粮消耗不一样,一天过去了就是吃掉了,如果只推导不落账,玩家可以在扣粮那一瞬把粮食花光,永远扣不到。
第三,幂等靠一个作品秒字段。口粮结算算的是"当前作品秒减去上次结算作品秒,除以一天的秒数,向下取整",算完把上次结算点往前推整天数。同一时刻重复调用,第二次算出零天,什么也不做——前端每五秒轮询一次也不会多扣。这个模式后来被反复复用:所有"随时间累积的消耗"都挂同一个时钟,暂停、变速、重启三种情况下行为一致,一行特殊分支都不用写。
掉落的随机也在后端。装备的生成函数是掉落的唯一入口,前端永远调不到,它只上报"我打了什么"这个事实。这条边界划得很早,后来省掉了大量"前端显示的和后端记的不一致"的排查。
二、为什么后端是零依赖 Node
不是偏好,是被环境逼的。本机安全策略拦截 python 进程对外提供 HTTP 服务:服务监听状态看着正常,但任何客户端连接都超时;换端口、换路径、换进程名、换绑定地址全试过无效。而 node 用同样方式起服务,命令行探测直接返回成功。于是后端改成零依赖的 node:http,Python 只做离线工具——生图、生视频、Blender 脚本。
零依赖还有个副作用是意外之喜:服务器上不需要安装任何依赖,前端在本机构建好上传即可。单机规模也确实不需要数据库:每个账号一套 JSON 存档,几十 MB 量级,用原子写而不是事务。
原子写是这套存储的地基:先写临时文件再改名,半个 JSON 永远不会落盘。本机杀软和索引服务会让高频改名偶发权限错误,实测连续三百次挂机上报会撞上几次,所以失败后按 4 毫秒、16 毫秒、64 毫秒指数退避重试三次。更关键的是写失败必须可见:重试仍失败就把这个存储模块登记进脏表,暴露在健康检查接口里,非空即"进程带伤运行、内存与磁盘已分叉"。原来的写法是只打一行日志,服务继续跑,账目悄悄分叉,这是最难排查的一类 bug。
后来还加了写盘批:一次业务请求会依次碰资源、装备、门人几个模块,每个都落一次盘纯属浪费。现在请求开始时开一个批,期间所有写只登记不落盘,请求结束同步刷一次,成功才允许返回 2xx。异常路径也必须刷,否则脏快照会跟到下一批请求里。
三、nginx 为什么不做静态直出
线上是 nginx 全量反代到本机的一个 node 端口,静态文件也由 node 伺服。多一次用户态转发,换来三个"只能有一处真源"的东西:缓存策略、文档注释剥离、未登录可见性。
缓存策略如果 nginx 和 node 各写一份,迟早漂;文档的 HTML 注释剥离是在 node 伺服时做的,nginx 直出会整个绕过去,内部开发笔记直接送到浏览器;未登录可见性由后端路由表判断,直出会制造绕鉴权的旁路。这台机器流量不大,这笔转发很值。
四、单点登录:公钥拉下来,验签在本地做
作品接入了社区平台的单点登录。流程是标准的授权码加 PKCE:发起时把状态串和校验串只放进 HttpOnly cookie,不落盘、前端读不到;回调成功后不直接发会话 token,而是发一枚 60 秒、一次性的票据,由前端再调一个接口换正式 token。这样 token 永远不会出现在地址栏和浏览器历史里。
验签完全在本地:平台 public key从 JWKS 端点拉一次,缓存一小时;遇到没见过的密钥标识强制刷新一次(平台轮换密钥后能自愈),仍找不到就失败。校验项是算法必须是 RS256、密钥标识能匹配到公钥、签名、过期时间、签发方、受众。任何一步不成立都直接抛,统一记成验签失败,绝不"验不过也放行"。票据存在内存表里,设了上限 2000,用完即删——有界容器是这个项目反复出现的模式。
没配平台参数时,登录入口返回 503 页面说明"未配置接入",而不是 500,运维一眼能看出是配置缺失不是代码坏了。
五、首屏:从 35.7MB 到 19.28MB
根因不是文件大,是预载策略。原实现遍历清单里全部 85 个角色乘全部动作,401 张动作表、33.8MB,一次性预载,首次进作品要等三十秒。
改法是按需加分层。L0 只拉主角和当前区域怪的站立与跑动——这两个是持续状态,缺了一眼就能看出来。L1 在同一批角色加载完后,Admin补攻击、技能、挨打,不阻塞画面。L2 是跨区域的怪和新上阵的门人,用到才拉。清单本身仍然全量拉,因为它是「判定真缺还是还没加载」的唯一依据。
| 口径 | 改前 | 改后 |
|---|---|---|
| 动作表总量(素材清单) | 401 张、33.8MB | 57 张、5.51MB(降 83.7%) |
| 加载角色数 | 85 个 | 12 个 |
| 首屏传输(浏览器实测) | 35.7MB | 19.28MB |
| 动作清单 | 全量 | 仍全量,92KB |
这里有两个数字口径不同:动作表按素材清单算,首屏按浏览器实际传输算,别拿它们互相加减。
能改得这么轻,是因为动画状态机本来就是为"素材可能缺"设计的:缺攻击就不切动作、缺跑动就退回站立,源码注释写的是"绝不画空"。所以状态机一行没改,只是把加载层拆开、接了三处线。
但按需加载带来两条铁律,都是线上踩出来的。
一是「有没有」和「到没到」必须分开判。挑动作表时要查清单(hasChar 查 manifest),不能查已加载表(charAnims)——按需之后「还没轮到它」会被当成「缺这一档」,后果是误报加把门人错误退回主角形象,玩家看到的就是「形象和动作都不对」。
二是「加载完成时的一次性副作用」不能只跑一次。把主角招式时长注入战斗层这件事(_injectHeroDurs),原来在初始化里做一次就完,动作分批到之后必须每次主角动作表更新就重算,否则战斗层拿的是兜底时长,「技能完整释放之后怪物才死」的时序就坏了。
六、缓存:no-cache 不等于 no-store
这是全年最疼的一次线上事故。素材目录下四百多张图不带内容指纹,原来一律发 no-cache。问题在于 no-cache 的语义是"可以存,但每次用之前必须向服务器验证"——它必须配 ETag 或 Last-Modified 才成立。两个都没发,浏览器没有验证器可用,只能每次刷新把 54MB 素材重拉一遍,实测二次访问仍传 54.7MB、25.6 秒。
补上 ETag(体积加修改时间)和 Last-Modified,并处理条件请求后,二次访问全部 304、零字节。语义没变:素材文件一改,修改时间就变,ETag 失效,正常回 200 新图。所以"换图刷新不生效"这个老顾虑仍然不成立,是 ETag 失效机制在兜底,别把它删了。
判据:文件名带内容指纹的产物发一年 immutable;不带指纹的素材发 no-cache 加验证器。304 响应只回验证器,不做压缩、不带内容编码。
七、八个坑:现象、根因、解法
坑一:每次刷新重下 54MB。 现象:二次访问仍全量传输。根因:no-cache 没有验证器,退化成 no-store。解法:补 ETag 与 Last-Modified,处理 If-None-Match(与 If-Modified-Since 并存时以它优先),命中回 304。
坑二:用错工具测缓存,得出完全相反的结论。 现象:命令行发 HEAD 看不出协商行为;用浏览器自动化点开图片地址连测三次全是 200。根因:HEAD 没有响应体,不触发 GET 的协商路径;顶级导航也不走协商缓存。解法:用 GET 加条件请求头看状态码和传输字节,或者干脆读页面内性能接口回来的真实传输量。
坑三:守护进程配置用了 .js,服务起不来。 现象:进程反复重启,日志里是 module is not defined。根因:项目是 ES 模块,配置文件却用 .js,被守护进程按 CommonJS 读。解法:配置文件必须用 .cjs。
坑四:发布过程出现 502 窗口。 现象:发完的一瞬间访问失败,看着像发布失败。根因:先切 nginx 再等后端起来。解法:脚本里先探活新端口,健康检查过了才切 nginx。
坑五:构建期页面白屏,构建却不报错。 现象:剥注释后页面整块脚本消失。根因:用裸正则删 HTML 注释,而脚本内容里可能出现字符串形式的注释起始符,被当成注释连后面一大段代码一起吃掉。解法:状态机剥离,脚本和样式的内容原样搬运。这一层还必须做在文档伺服路径上,因为文档不经前端构建、是后端直接读原文件伺服的。
坑六:构建时清目录被安全钩子拦。 现象:构建在准备输出目录这一步失败,提示批量删除需要确认。根因:本机安全策略拦「单轮删除超过五十个文件」,而清构建产物正好是一千多个文件,连构建工具自带的清理也被拦。解法:关掉工具自带的清理开关,改由构建脚本自己删,用运行时的静态删除接口绕开命令行钩子——产物目录本来就是可重建的。
坑七:产物目录不存在时返回 404。 现象:访问得到一个和"路由写错"一模一样的 404,排查方向直接被带偏。根因:伺服目录还没生成,却走了通用的页面不存在分支。解法:目录不存在时单独回 503,并在页面上写清「这个端口伺服的是构建产物,先跑一次构建」,把人话放进错误页,比查日志快得多。
坑八:多开一个实例,存档互相覆盖。 现象:同账号数据时好时坏。根因:世界状态是进程内缓存,两个进程会各自全量回写。解法:锁文件加实例号,第二个实例拒绝启动;健康检查里暴露实例号,排查"是不是起了两个"一眼可见。
八、可复用的五条工程判据
- 权威只在写接口。表现层可以插值、可以预测、可以离线画,但入账必须在后端。
- 时间用锚点,不用定时器。改流速先固化,跨天从锚点推导,别维护自增变量。
- 写盘要么原子、要么可见。临时文件加改名,失败登记脏表,绝不静默分叉。
- 缓存头是协议,不是开关。no-cache 必须配验证器;带指纹的发 immutable,不带指纹的发协商。
- 预载是首屏的第一成本项。先问"这一帧真的需要它吗",再问"能不能压得更小"。
九、顺带一提:运营统计从上线那天才开始攒
管理Admin的运营页有四条口径,写在模块文件头,不许漂:在线时长是相邻两次请求间隔不超过 120 秒的那部分之和,超时视为离开,中间空档一分钟都不算;日活是当天有过请求的账号数,按本地日期分桶;来源地址必须先读反向代理写的转发头,否则全部记成本机回环地址;统计只写自己的文件,绝不碰账号表和存档。
有个诚实的限制:历史回溯不了。上线前没存过,唯一能从注册时间推导的是"当日新增账号"。所以首日图上"前几天有新增折线、日活柱子是空的"是对的,不是 bug。
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