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SpacetimeDB 客户端 WASM 查询编译：多人游戏零延迟实时同步

利用 SpacetimeDB Rust SDK 将客户端编译为 WASM，实现订阅本地缓存查询与实时推送同步，避免服务器往返延迟的多人游戏工程实践。

在多人实时应用如游戏开发中，服务器往返延迟往往成为瓶颈。SpacetimeDB 通过独特的架构，将 Rust 应用模块编译为客户端 WASM，实现零延迟查询与同步。具体而言，服务器端模块（reducers）处理逻辑并推送变化，客户端维护订阅数据的本地缓存，支持 WASM 浏览器执行本地查询，无需每次请求服务器。

这一机制的核心在于客户端 SDK 的订阅系统。开发者使用 spacetime generate 从服务器模块生成类型安全的 Rust bindings，包括表结构和 reducer 接口。客户端通过 DbConnection::builder() 配置连接，指定 URI（如 http://localhost:3000）、模块名和认证 token，然后订阅 SQL 查询如 SELECT * FROM user 或更精确的视图如 SELECT * FROM message WHERE sent > NOW() - INTERVAL '30 minutes'。订阅应用后，服务器立即推送匹配行到客户端缓存，并实时更新变化，触发 on_insert、on_update 等回调。

例如，在一个聊天或游戏示例中，定义 User 表（identity 主键，name, online）和 Message 表（sender, sent, text）。客户端代码如下：

mod module_bindings;
use module_bindings::*;
use spacetimedb_sdk::{credentials, DbConnection};

const HOST: &str = "http://localhost:3000";
const DB_NAME: &str = "quickstart-chat";

fn main() {
    let ctx = DbConnection::builder()
        .with_uri(HOST)
        .with_module_name(DB_NAME)
        .with_token(creds_store().load().ok())
        .on_connect(on_connected)
        .build()
        .expect("Failed to connect");

    register_callbacks(&ctx);
    ctx.subscription_builder()
        .on_applied(on_sub_applied)
        .subscribe(["SELECT * FROM user", "SELECT * FROM message"]);
    ctx.run_threaded();

    user_input_loop(&ctx);
}

本地查询使用 ctx.db.user().iter() 遍历所有用户，或 ctx.db.user().identity().find(&identity) 查找特定用户。这些操作纯本地，毫秒级响应。实时同步由服务器 push 保证：任何 reducer 如 send_message 执行后，变化原子广播到订阅客户端。

为支持浏览器多人游戏，将 Rust 客户端 target wasm32-unknown-unknown：添加 wasm-bindgen，用 wasm-pack build --target web，然后在 HTML 中加载 WASM。通过 frame_tick() 而非 run_threaded() 集成游戏循环，每帧处理消息：

// 在游戏循环中
ctx.frame_tick()?;
// 本地查询玩家位置：ctx.db.players().iter().filter(|p| near_player(p))

关键工程参数与清单：

  1. 订阅优化：

    • 查询粒度：避免 SELECT *，用索引列过滤，如 WHERE zone_id = ?（游戏 chunk）。
    • 阈值：消息保留 1h，WHERE sent > NOW() - INTERVAL '1 hour'，防止缓存膨胀。
    • 动态订阅：玩家移动时 unsubscribe_then 旧 chunk，订阅新 chunk。

  2. 连接管理：

    • with_confirmed_reads(true)：确保耐久性读（磁盘确认），牺牲些延迟换一致性。
    • 重连：on_disconnect 保存 token，重试 builder。
    • Token：credentials::File 持久化，匿名或 OIDC JWT。

  3. WASM 性能：

    • 内存：预设 --initial-memory 100MB，监控 wasm32 heap。
    • 回调：用 on_insert 更新游戏状态，避免全遍历。
    • 预测：未来 roadmap 支持 client-side reducer 执行，当前用本地模拟输入。

  4. 监控与限流：

    • 指标：缓存行数 ctx.db.table().count()，消息延迟（timestamp diff）。
    • 限流：reducer 中检查调用频率，客户端输入队列。
    • 回滚：订阅 on_error 打印并重连；WASM panic 用 console_error_panic_hook。

风险与缓解：

  • 缓存一致性：依赖服务器 push，断网重连需 on_sub_applied 验证完整性。
  • 规模：大世界游戏分 chunk 订阅，客户端限 10k 行。
  • WASM 限制：无线程，用 wasm-bindgen-futures async；浏览器内存 4GB 帽。

实际落地 checklist：

  • 初始化：spacetime init --lang rust，定义表 /reducer。
  • 发布：spacetime publish --server local mygame。
  • 生成 bindings：spacetime generate --lang rust --out-dir src/module_bindings --project-path server。
  • WASM build：rustup target add wasm32-unknown-unknown，wasm-pack build。
  • 测试：多 tab 浏览器模拟多人，测本地查询 1ms，push 延迟 <50ms。

此方案在 BitCraft 等 MMORPG 中验证，消除传统服务器 - DB-client 三层往返。相比 Supabase/Realtime，SpacetimeDB 的 WASM 模块统一逻辑，简化开发。

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