src/serverenvironment.h

   1 /*
   2 Minetest
   3 Copyright (C) 2010-2017 celeron55, Perttu Ahola <celeron55@gmail.com>
   4
   5 This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6 it under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
   7 the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or
   8 (at your option) any later version.
   9
  10 This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13 GNU Lesser General Public License for more details.
  14
  15 You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License along
  16 with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  17 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  18 */
  19
  20 #pragma once
  21
  22 #include "activeobject.h"
  23 #include "environment.h"
  24 #include "mapnode.h"
  25 #include "settings.h"
  26 #include "server/activeobjectmgr.h"
  27 #include "util/numeric.h"
  28 #include "util/metricsbackend.h"
  29 #include <set>
  30 #include <random>
  31
  32 class IGameDef;
  33 class ServerMap;
  34 struct GameParams;
  35 class MapBlock;
  36 class RemotePlayer;
  37 class PlayerDatabase;
  38 class AuthDatabase;
  39 class PlayerSAO;
  40 class ServerEnvironment;
  41 class ActiveBlockModifier;
  42 struct StaticObject;
  43 class ServerActiveObject;
  44 class Server;
  45 class ServerScripting;
  46
  47 /*
  48         {Active, Loading} block modifier interface.
  49
  50         These are fed into ServerEnvironment at initialization time;
  51         ServerEnvironment handles deleting them.
  52 */
  53
  54 class ActiveBlockModifier
  55 {
  56 public:
  57         ActiveBlockModifier() = default;
  58         virtual ~ActiveBlockModifier() = default;
  59
  60         // Set of contents to trigger on
  61         virtual const std::vector<std::string> &getTriggerContents() const = 0;
  62         // Set of required neighbors (trigger doesn't happen if none are found)
  63         // Empty = do not check neighbors
  64         virtual const std::vector<std::string> &getRequiredNeighbors() const = 0;
  65         // Trigger interval in seconds
  66         virtual float getTriggerInterval() = 0;
  67         // Random chance of (1 / return value), 0 is disallowed
  68         virtual u32 getTriggerChance() = 0;
  69         // Whether to modify chance to simulate time lost by an unnattended block
  70         virtual bool getSimpleCatchUp() = 0;
  71         // get min Y for apply abm
  72         virtual s16 getMinY() = 0;
  73         // get max Y for apply abm
  74         virtual s16 getMaxY() = 0;
  75         // This is called usually at interval for 1/chance of the nodes
  76         virtual void trigger(ServerEnvironment *env, v3s16 p, MapNode n){};
  77         virtual void trigger(ServerEnvironment *env, v3s16 p, MapNode n,
  78                 u32 active_object_count, u32 active_object_count_wider){};
  79 };
  80
  81 struct ABMWithState
  82 {
  83         ActiveBlockModifier *abm;
  84         float timer = 0.0f;
  85
  86         ABMWithState(ActiveBlockModifier *abm_);
  87 };
  88
  89 struct LoadingBlockModifierDef
  90 {
  91         // Set of contents to trigger on
  92         std::set<std::string> trigger_contents;
  93         std::string name;
  94         bool run_at_every_load = false;
  95
  96         virtual ~LoadingBlockModifierDef() = default;
  97
  98         virtual void trigger(ServerEnvironment *env, v3s16 p, MapNode n){};
  99 };
 100
 101 struct LBMContentMapping
 102 {
 103         typedef std::unordered_map<content_t, std::vector<LoadingBlockModifierDef *>> lbm_map;
 104         lbm_map map;
 105
 106         std::vector<LoadingBlockModifierDef *> lbm_list;
 107
 108         // Needs to be separate method (not inside destructor),
 109         // because the LBMContentMapping may be copied and destructed
 110         // many times during operation in the lbm_lookup_map.
 111         void deleteContents();
 112         void addLBM(LoadingBlockModifierDef *lbm_def, IGameDef *gamedef);
 113         const std::vector<LoadingBlockModifierDef *> *lookup(content_t c) const;
 114 };
 115
 116 class LBMManager
 117 {
 118 public:
 119         LBMManager() = default;
 120         ~LBMManager();
 121
 122         // Don't call this after loadIntroductionTimes() ran.
 123         void addLBMDef(LoadingBlockModifierDef *lbm_def);
 124
 125         void loadIntroductionTimes(const std::string &times,
 126                 IGameDef *gamedef, u32 now);
 127
 128         // Don't call this before loadIntroductionTimes() ran.
 129         std::string createIntroductionTimesString();
 130
 131         // Don't call this before loadIntroductionTimes() ran.
 132         void applyLBMs(ServerEnvironment *env, MapBlock *block, u32 stamp);
 133
 134         // Warning: do not make this std::unordered_map, order is relevant here
 135         typedef std::map<u32, LBMContentMapping> lbm_lookup_map;
 136
 137 private:
 138         // Once we set this to true, we can only query,
 139         // not modify
 140         bool m_query_mode = false;
 141
 142         // For m_query_mode == false:
 143         // The key of the map is the LBM def's name.
 144         // TODO make this std::unordered_map
 145         std::map<std::string, LoadingBlockModifierDef *> m_lbm_defs;
 146
 147         // For m_query_mode == true:
 148         // The key of the map is the LBM def's first introduction time.
 149         lbm_lookup_map m_lbm_lookup;
 150
 151         // Returns an iterator to the LBMs that were introduced
 152         // after the given time. This is guaranteed to return
 153         // valid values for everything
 154         lbm_lookup_map::const_iterator getLBMsIntroducedAfter(u32 time)
 155         { return m_lbm_lookup.lower_bound(time); }
 156 };
 157
 158 /*
 159         List of active blocks, used by ServerEnvironment
 160 */
 161
 162 class ActiveBlockList
 163 {
 164 public:
 165         void update(std::vector<PlayerSAO*> &active_players,
 166                 s16 active_block_range,
 167                 s16 active_object_range,
 168                 std::set<v3s16> &blocks_removed,
 169                 std::set<v3s16> &blocks_added);
 170
 171         bool contains(v3s16 p) const {
 172                 return (m_list.find(p) != m_list.end());
 173         }
 174
 175         auto size() const {
 176                 return m_list.size();
 177         }
 178
 179         void clear() {
 180                 m_list.clear();
 181         }
 182
 183         void remove(v3s16 p) {
 184                 m_list.erase(p);
 185                 m_abm_list.erase(p);
 186         }
 187
 188         std::set<v3s16> m_list;
 189         std::set<v3s16> m_abm_list;
 190         // list of blocks that are always active, not modified by this class
 191         std::set<v3s16> m_forceloaded_list;
 192 };
 193
 194 /*
 195         Operation mode for ServerEnvironment::clearObjects()
 196 */
 197 enum ClearObjectsMode {
 198         // Load and go through every mapblock, clearing objects
 199                 CLEAR_OBJECTS_MODE_FULL,
 200
 201         // Clear objects immediately in loaded mapblocks;
 202         // clear objects in unloaded mapblocks only when the mapblocks are next activated.
 203                 CLEAR_OBJECTS_MODE_QUICK,
 204 };
 205
 206 class ServerEnvironment final : public Environment
 207 {
 208 public:
 209         ServerEnvironment(ServerMap *map, ServerScripting *script_iface,
 210                 Server *server, const std::string &path_world, MetricsBackend *mb);
 211         ~ServerEnvironment();
 212
 213         void init();
 214
 215         Map & getMap();
 216
 217         ServerMap & getServerMap();
 218
 219         //TODO find way to remove this fct!
 220         ServerScripting* getScriptIface()
 221         { return m_script; }
 222
 223         Server *getGameDef()
 224         { return m_server; }
 225
 226         float getSendRecommendedInterval()
 227         { return m_recommended_send_interval; }
 228
 229         void kickAllPlayers(AccessDeniedCode reason,
 230                 const std::string &str_reason, bool reconnect);
 231         // Save players
 232         void saveLoadedPlayers(bool force = false);
 233         void savePlayer(RemotePlayer *player);
 234         PlayerSAO *loadPlayer(RemotePlayer *player, bool *new_player, session_t peer_id,
 235                 bool is_singleplayer);
 236         void addPlayer(RemotePlayer *player);
 237         void removePlayer(RemotePlayer *player);
 238         bool removePlayerFromDatabase(const std::string &name);
 239
 240         /*
 241                 Save and load time of day and game timer
 242         */
 243         void saveMeta();
 244         void loadMeta();
 245
 246         u32 addParticleSpawner(float exptime);
 247         u32 addParticleSpawner(float exptime, u16 attached_id);
 248         void deleteParticleSpawner(u32 id, bool remove_from_object = true);
 249
 250         /*
 251                 External ActiveObject interface
 252                 -------------------------------------------
 253         */
 254
 255         ServerActiveObject* getActiveObject(u16 id)
 256         {
 257                 return m_ao_manager.getActiveObject(id);
 258         }
 259
 260         /*
 261                 Add an active object to the environment.
 262                 Environment handles deletion of object.
 263                 Object may be deleted by environment immediately.
 264                 If id of object is 0, assigns a free id to it.
 265                 Returns the id of the object.
 266                 Returns 0 if not added and thus deleted.
 267         */
 268         u16 addActiveObject(ServerActiveObject *object);
 269
 270         /*
 271                 Add an active object as a static object to the corresponding
 272                 MapBlock.
 273                 Caller allocates memory, ServerEnvironment frees memory.
 274                 Return value: true if succeeded, false if failed.
 275                 (note:  not used, pending removal from engine)
 276         */
 277         //bool addActiveObjectAsStatic(ServerActiveObject *object);
 278
 279         /*
 280                 Find out what new objects have been added to
 281                 inside a radius around a position
 282         */
 283         void getAddedActiveObjects(PlayerSAO *playersao, s16 radius,
 284                 s16 player_radius,
 285                 std::set<u16> &current_objects,
 286                 std::queue<u16> &added_objects);
 287
 288         /*
 289                 Find out what new objects have been removed from
 290                 inside a radius around a position
 291         */
 292         void getRemovedActiveObjects(PlayerSAO *playersao, s16 radius,
 293                 s16 player_radius,
 294                 std::set<u16> &current_objects,
 295                 std::queue<u16> &removed_objects);
 296
 297         /*
 298                 Get the next message emitted by some active object.
 299                 Returns false if no messages are available, true otherwise.
 300         */
 301         bool getActiveObjectMessage(ActiveObjectMessage *dest);
 302
 303         virtual void getSelectedActiveObjects(
 304                 const core::line3d<f32> &shootline_on_map,
 305                 std::vector<PointedThing> &objects
 306         );
 307
 308         /*
 309                 Activate objects and dynamically modify for the dtime determined
 310                 from timestamp and additional_dtime
 311         */
 312         void activateBlock(MapBlock *block, u32 additional_dtime=0);
 313
 314         /*
 315                 {Active,Loading}BlockModifiers
 316                 -------------------------------------------
 317         */
 318
 319         void addActiveBlockModifier(ActiveBlockModifier *abm);
 320         void addLoadingBlockModifierDef(LoadingBlockModifierDef *lbm);
 321
 322         /*
 323                 Other stuff
 324                 -------------------------------------------
 325         */
 326
 327         // Script-aware node setters
 328         bool setNode(v3s16 p, const MapNode &n);
 329         bool removeNode(v3s16 p);
 330         bool swapNode(v3s16 p, const MapNode &n);
 331
 332         // Find the daylight value at pos with a Depth First Search
 333         u8 findSunlight(v3s16 pos) const;
 334
 335         // Find all active objects inside a radius around a point
 336         void getObjectsInsideRadius(std::vector<ServerActiveObject *> &objects, const v3f &pos, float radius,
 337                         std::function<bool(ServerActiveObject *obj)> include_obj_cb)
 338         {
 339                 return m_ao_manager.getObjectsInsideRadius(pos, radius, objects, include_obj_cb);
 340         }
 341
 342         // Find all active objects inside a box
 343         void getObjectsInArea(std::vector<ServerActiveObject *> &objects, const aabb3f &box,
 344                         std::function<bool(ServerActiveObject *obj)> include_obj_cb)
 345         {
 346                 return m_ao_manager.getObjectsInArea(box, objects, include_obj_cb);
 347         }
 348
 349         // Clear objects, loading and going through every MapBlock
 350         void clearObjects(ClearObjectsMode mode);
 351
 352         // This makes stuff happen
 353         void step(f32 dtime);
 354
 355         u32 getGameTime() const { return m_game_time; }
 356
 357         void reportMaxLagEstimate(float f) { m_max_lag_estimate = f; }
 358         float getMaxLagEstimate() { return m_max_lag_estimate; }
 359
 360         std::set<v3s16>* getForceloadedBlocks() { return &m_active_blocks.m_forceloaded_list; }
 361
 362         // Sorted by how ready a mapblock is
 363         enum BlockStatus {
 364                 BS_UNKNOWN,
 365                 BS_EMERGING,
 366                 BS_LOADED,
 367                 BS_ACTIVE // always highest value
 368         };
 369         BlockStatus getBlockStatus(v3s16 blockpos);
 370
 371         // Sets the static object status all the active objects in the specified block
 372         // This is only really needed for deleting blocks from the map
 373         void setStaticForActiveObjectsInBlock(v3s16 blockpos,
 374                 bool static_exists, v3s16 static_block=v3s16(0,0,0));
 375
 376         RemotePlayer *getPlayer(const session_t peer_id);
 377         RemotePlayer *getPlayer(const char* name);
 378         const std::vector<RemotePlayer *> getPlayers() const { return m_players; }
 379         u32 getPlayerCount() const { return m_players.size(); }
 380
 381         static bool migratePlayersDatabase(const GameParams &game_params,
 382                         const Settings &cmd_args);
 383
 384         AuthDatabase *getAuthDatabase() { return m_auth_database; }
 385         static bool migrateAuthDatabase(const GameParams &game_params,
 386                         const Settings &cmd_args);
 387 private:
 388
 389         /**
 390          * called if env_meta.txt doesn't exist (e.g. new world)
 391          */
 392         void loadDefaultMeta();
 393
 394         static PlayerDatabase *openPlayerDatabase(const std::string &name,
 395                         const std::string &savedir, const Settings &conf);
 396         static AuthDatabase *openAuthDatabase(const std::string &name,
 397                         const std::string &savedir, const Settings &conf);
 398         /*
 399                 Internal ActiveObject interface
 400                 -------------------------------------------
 401         */
 402
 403         /*
 404                 Add an active object to the environment.
 405
 406                 Called by addActiveObject.
 407
 408                 Object may be deleted by environment immediately.
 409                 If id of object is 0, assigns a free id to it.
 410                 Returns the id of the object.
 411                 Returns 0 if not added and thus deleted.
 412         */
 413         u16 addActiveObjectRaw(ServerActiveObject *object, bool set_changed, u32 dtime_s);
 414
 415         /*
 416                 Remove all objects that satisfy (isGone() && m_known_by_count==0)
 417         */
 418         void removeRemovedObjects();
 419
 420         /*
 421                 Convert stored objects from block to active
 422         */
 423         void activateObjects(MapBlock *block, u32 dtime_s);
 424
 425         /*
 426                 Convert objects that are not in active blocks to static.
 427
 428                 If m_known_by_count != 0, active object is not deleted, but static
 429                 data is still updated.
 430
 431                 If force_delete is set, active object is deleted nevertheless. It
 432                 shall only be set so in the destructor of the environment.
 433         */
 434         void deactivateFarObjects(bool force_delete);
 435
 436         /*
 437                 A few helpers used by the three above methods
 438         */
 439         void deleteStaticFromBlock(
 440                         ServerActiveObject *obj, u16 id, u32 mod_reason, bool no_emerge);
 441         bool saveStaticToBlock(v3s16 blockpos, u16 store_id,
 442                         ServerActiveObject *obj, const StaticObject &s_obj, u32 mod_reason);
 443
 444         /*
 445                 Member variables
 446         */
 447
 448         // The map
 449         ServerMap *m_map;
 450         // Lua state
 451         ServerScripting* m_script;
 452         // Server definition
 453         Server *m_server;
 454         // Active Object Manager
 455         server::ActiveObjectMgr m_ao_manager;
 456         // World path
 457         const std::string m_path_world;
 458         // Outgoing network message buffer for active objects
 459         std::queue<ActiveObjectMessage> m_active_object_messages;
 460         // Some timers
 461         float m_send_recommended_timer = 0.0f;
 462         IntervalLimiter m_object_management_interval;
 463         // List of active blocks
 464         ActiveBlockList m_active_blocks;
 465         int m_fast_active_block_divider = 1;
 466         IntervalLimiter m_active_blocks_mgmt_interval;
 467         IntervalLimiter m_active_block_modifier_interval;
 468         IntervalLimiter m_active_blocks_nodemetadata_interval;
 469         // Whether the variables below have been read from file yet
 470         bool m_meta_loaded = false;
 471         // Time from the beginning of the game in seconds.
 472         // Incremented in step().
 473         u32 m_game_time = 0;
 474         // A helper variable for incrementing the latter
 475         float m_game_time_fraction_counter = 0.0f;
 476         // Time of last clearObjects call (game time).
 477         // When a mapblock older than this is loaded, its objects are cleared.
 478         u32 m_last_clear_objects_time = 0;
 479         // Active block modifiers
 480         std::vector<ABMWithState> m_abms;
 481         LBMManager m_lbm_mgr;
 482         // An interval for generally sending object positions and stuff
 483         float m_recommended_send_interval = 0.1f;
 484         // Estimate for general maximum lag as determined by server.
 485         // Can raise to high values like 15s with eg. map generation mods.
 486         float m_max_lag_estimate = 0.1f;
 487
 488         // peer_ids in here should be unique, except that there may be many 0s
 489         std::vector<RemotePlayer*> m_players;
 490
 491         PlayerDatabase *m_player_database = nullptr;
 492         AuthDatabase *m_auth_database = nullptr;
 493
 494         // Pseudo random generator for shuffling, etc.
 495         std::mt19937 m_rgen;
 496
 497         // Particles
 498         IntervalLimiter m_particle_management_interval;
 499         std::unordered_map<u32, float> m_particle_spawners;
 500         std::unordered_map<u32, u16> m_particle_spawner_attachments;
 501
 502         // Environment metrics
 503         MetricCounterPtr m_step_time_counter;
 504         MetricGaugePtr m_active_block_gauge;
 505         MetricGaugePtr m_active_object_gauge;
 506
 507         ServerActiveObject* createSAO(ActiveObjectType type, v3f pos, const std::string &data);
 508 };