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edoCsItahW/Interacting-With-Minecraft-TCP

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Minecraft-TCP Client Library

Language: C++ Standard License Platform

一个高性能、类型安全的 C++ 库,用于与 Minecraft Java Edition 服务器建立和管理完整的 TCP 连接。本项目实现了官方的 Minecraft 网络协议,使开发者能够构建功能强大的自定义客户端、机器人或监控工具。

✨ 核心特性

  • 类型安全的协议实现: 基于模板的编译时数据包验证系统 (Package<ID, FIELDS>),确保数据包结构和类型的正确性,最大程度减少运行时错误。
  • 完整的协议状态支持: 全面支持从握手 -> 状态 -> 登录 -> 游戏的完整协议生命周期,处理所有客户端与服务器间的数据包交互。
  • 跨平台网络层: 抽象化的 Socket 操作,无缝支持 Windows (Winsock2) 和 Unix-like (POSIX) 系统,包含自动的平台初始化和清理。
  • 高效的多线程架构: 采用生产者-消费者模式,使用独立的发送和接收线程处理网络 I/O,保证通信流畅且响应迅速。
  • 生产就绪的设计: 遵循 RAII 原则,使用现代 C++(17/20)特性,包含智能指针管理、结构化日志系统以及可配置的调试模式。
  • 可扩展的类型系统: 提供一套完备的类型(如 Integer, String, UUID, VarNum)和实用工具,便于序列化、反序列化和验证协议数据。

🏗️ 系统架构概述

该项目采用分层架构,将不同的关注点分离到明确的模块中:

+-----------------------+
|   Application Layer   |  <-- 你的自定义客户端逻辑或机器人
+-----------------------+
            |
+-----------------------+
|   Client Communication|  <-- Client, ClientBase 类 (连接管理, 线程, 队列)
+-----------------------+
            |
+-----------------------+
|    Protocol System    |  <-- 数据包解析、序列化、状态机 (parsePacket, Package<>)
+-----------------------+
            |
+-----------------------+
|      Type System      |  <-- 类型安全的基元与复杂类型 (Boolean, Integer, String, etc.)
+-----------------------+
            |
+-----------------------+
| Network Infrastructure|  <-- 跨平台 Socket 抽象 (SOCKET, 线程原语)
+-----------------------+

核心组件

组件 主要类/函数 职责
客户端通信 Client, ClientBase<T> TCP 连接管理、线程、消息队列
协议处理 parsePacket(), Package<ID, FIELDS> 协议状态管理、数据包解析与构建
类型系统 Boolean<V>, Integer<T,V>, String<V>, UUID<V>, VarNum<T,V> 类型安全的数据序列化与验证
网络基础设施 SOCKET, 线程原语 底层网络通信和平台抽象

🚀 快速开始

prerequisites

  • C++ 编译器: 支持 C++17 或更高版本的编译器 (如 GCC >= 8, Clang >= 7, MSVC >= 2019)
  • 构建系统: CMake (版本 3.12 或更高)
  • 可选: 测试框架: 项目可能依赖如 Google Test 等框架用于单元测试。

构建与安装

  1. 克隆仓库

    git clone <your-repository-url>
    cd minecraft-tcp
  2. 配置并构建

    # 创建一个构建目录并进入
    mkdir build && cd build
    
    # 配置 CMake
    # 使用 -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release 用于发布版本
    cmake .. -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug
    
    # 开始构建
    cmake --build . --parallel

    构建后的库文件和可执行文件将位于 build 目录下。

基本用法

以下是一个简单的示例,展示如何使用该库连接到服务器并完成握手。

#include <client/client.h>
#include <protocol/package/definition.h>
#include <iostream>

int main() {
    try {
        // 1. 创建一个客户端实例
        minecraft::Client client;

        // 2. 连接到服务器
        client.connect("mc.hypixel.net", 25565);

        // 3. 发送握手包 (示例)
        // 假设 ProtocolState 和 Package 类型已定义
        auto handshake_pkt = minecraft::protocol::create_handshake_packet(
            /* protocol_version */ 762,
            /* server_address */ "mc.hypixel.net",
            /* server_port */ 25565,
            /* next_state */ minecraft::protocol::ProtocolState::Login
        );
        client.sendPacket(handshake_packet);

        // ... 处理后续登录逻辑

        std::cout << "Connected successfully!" << std::endl;

        // 4. 进入主循环或处理事件
        while (client.isConnected()) {
            // 处理接收到的数据包...
            // client.receive(); // 通常由后台线程自动处理
        }

    } catch (const std::exception& e) {
        std::cerr << "Error: " << e.what() << std::endl;
        return 1;
    }

    return 0;
}

请注意:以上代码为概念性示例,具体函数名和创建方法请参考实际代码库的API。

📚 文档

更深入的文档可以在代码库的 docs/ 目录下找到,或者通过内联的 Doxygen 注释生成。

🔧 扩展项目

添加新的数据包

  1. protocol/package/definition.h (或相应文件) 中定义数据包

    // 1. 定义数据包ID(如果需要)
    // constexpr int MY_NEW_PACKET_ID = 0x42;
    
    // 2. 定义数据包结构
    using MyNewServerBoundPacket = Package<
        MY_NEW_PACKET_ID,
        Field<"SomeField", String<>>,
        Field<"Value", VarInt>
    >;
    
    // 3. 在正确的协议状态中注册它
    // template <>
    // struct PacketMapping<ProtocolState::Play, ServerBound> {
    //     ...
    //     using type = std::variant<..., MyNewServerBoundPacket>;
    // };
  2. 实现序列化/反序列化逻辑(如果使用自定义类型)。

  3. 更新状态机映射,确保新数据包在正确的协议状态下被解析和处理。

添加新的数据类型

  1. 创建一个新的类型模板,并为其实现 serializedeserialize 方法。
  2. 确保它符合库类型系统所要求的概念(如 Serializable)。
  3. type system 文档中记录它的用法。

🤝 如何贡献

我们欢迎任何形式的贡献!请随时 Fork 本项目并提交 Pull Request。

  1. Fork 本仓库
  2. 创建您的特性分支 (git checkout -b feature/AmazingFeature)
  3. 提交您的更改 (git commit -m 'Add some AmazingFeature')
  4. 推送到分支 (git push origin feature/AmazingFeature)
  5. 开启一个 Pull Request

在贡献之前,请阅读 CONTRIBUTING.md(如果存在)以了解我们的编码规范和测试要求。

📄 许可证

本项目基于 MIT 许可证 - 查看 LICENSE 文件了解详情。

🙏 致谢

  • 感谢 Mojang Studios 提供了 Minecraft 及其公开的网络协议规范。
  • 感谢所有为此项目做出贡献的开发者。

🛠️ 技术支持

如果您遇到任何问题或有疑问,请采取以下步骤:

  1. 首先,查看 文档 和现有的 Git Issues
  2. 如果找不到答案,请开启一个新 Issue,清晰描述您的问题、错误日志以及复现步骤。

Happy Coding! 🎮

About

TCP interaction with servers through Minecraft's server protocol

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