Servidor de Videojuegos Multijugador (.NET WebSockets Nativos)

Servidor de alto rendimiento para videojuegos multijugador en tiempo real construido sobre WebSockets nativos de .NET (HttpListener y WebSocket) y una base de datos embebida ultraligera en SQLite optimizada con Write-Ahead Logging (WAL).

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Características Principales

• Arquitectura Limpia & Modular: Desacoplamiento estricto en capas independientes:
  • Configuration: Opciones operativas fuertemente tipadas.
  • Core: Entidades de dominio (User, ChatMessage, Vector3Dto) y contratos (IUserRepository, IChatRepository, IConnectionManager, IPacketHandler).
  • Protocol: Envoltorios de red tipo sobre (Envelopes), catálogo de códigos de operación (OpCodes) y DTOs serializados con System.Text.Json.
  • Persistence: Motor SQLite de alta velocidad con modo WAL, transacciones atómicas y protección total contra inyecciones SQL con consultas parametrizadas.
  • Network: Sincronización thread-safe de envíos concurrentes mediante SemaphoreSlim(1,1) y bucle de lectura sin bloqueos.
  • Services: Casos de uso de autenticación, presencia de jugadores, persistencia y difusión de chat y replicación espacial.
• Documentación XML 100% Exhaustiva: Cada clase, método, interfaz, propiedad y parámetro documentado bajo el estándar XML de C#.
• Zero Dependencias Externas Innecesarias: Uso exclusivo de APIs nativas de .NET y el proveedor oficial Microsoft.Data.Sqlite.

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Estructura del Proyecto

WebSocketServer/
├── Configuration/               # Configuración del servidor y parámetros de red
├── Core/
│   ├── Models/                 # Entidades de dominio (User, ChatMessage, Vector3Dto, UserRole)
│   └── Interfaces/             # Contratos abstractos para persistencia y red
├── Protocol/
│   ├── Packets/                # DTOs de autenticación, movimiento, chat y sistema
│   └── Serialization/          # Serializador JSON nativo
├── Persistence/                # SQLite WAL, fábrica de conexiones y repositorios
├── Network/                    # Listener HTTP/WS, sesiones y enrutador de paquetes
├── Services/
│   ├── Handlers/               # Manejadores individuales por código de operación (SRP)
│   └── ...                     # Lógica de dominio de usuario y chat
├── Program.cs                  # Composition Root y punto de entrada
└── Assets/Scripts/Networking/  # Scripts desacoplados y listos para Unity Client

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Ejecución del Servidor

Requisitos

• SDK de .NET 8.0, 9.0 o 10.0 instalado.

Compilar

dotnet build

Ejecutar Localmente (.NET SDK)

dotnet run

Al iniciar, el servidor creará automáticamente la base de datos GameServerData.db con las tablas Users y ChatMessages, optimizará el motor a modo WAL y comenzará a escuchar conexiones WebSocket en http://localhost:8080/.

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Despliegue con Docker (Alpine Linux)

El proyecto incluye soporte nativo para contenedores ultra livianos basados en Alpine Linux con compilación multi-etapa y persistencia de datos.

1. Despliegue Automático con Docker Compose (Recomendado)

# Iniciar el servicio en segundo plano (crea el volumen local ./data automáticamente)
docker compose up -d

# Ver los logs en tiempo real
docker compose logs -f

# Detener el servicio
docker compose down

2. Construcción y Ejecución Manual con Docker CLI

# Construir la imagen optimizada
docker build -t websocket-server:latest .

# Ejecutar el contenedor con persistencia de base de datos y mapeo de puerto
docker run -d \
  --name websocket-game-server \
  --restart unless-stopped \
  -p 8080:8080 \
  -v "$(pwd)/data:/app/data" \
  websocket-server:latest

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Guía de Códigos de Operación (OpCodes)

OpCode	Nombre	Dirección	Descripción
1	Ping	Cliente ➔ Servidor	Verificación de latencia / latido
2	Pong	Servidor ➔ Cliente	Respuesta inmediata a Ping
100	AuthRequest	Cliente ➔ Servidor	Solicitud de inicio de sesión / registro
101	AuthResponse	Servidor ➔ Cliente	Confirmación de usuario y spawn 3D
200	UserJoined	Servidor ➔ Clientes	Notificación de nuevo jugador conectado
201	UserLeft	Servidor ➔ Clientes	Notificación de jugador desconectado
202	UserListSync	Servidor ➔ Cliente	Lista de jugadores actualmente en línea
300	PositionUpdate	Bidireccional	Coordenadas espaciales 3D del jugador
400	ChatSendMessage	Cliente ➔ Servidor	Envío de mensaje a un canal
401	ChatBroadcast	Servidor ➔ Clientes	Difusión de mensaje validado
402	ChatHistory	Servidor ➔ Cliente	Historial reciente de mensajes
500	ErrorNotification	Servidor ➔ Cliente	Mensaje de error tipado
501	SystemAnnouncement	Servidor ➔ Clientes	Anuncio administrativo global