《百万在线 大型游戏服务端开发》前两章概念笔记
第1章 从角色走路说起
游戏网络通信的流程则是服务端先开启监听,等待客户端的连接,然后交互操作,最后断开。
套接字
每个Socket都包含网络连接中一端的信息。每个客户端需要一个Socket结构,服务端则需要N+1个Socket结构,其中N为客户端的连接数,另外一个是服务端打开监听的套接字。
单线程事件模型(Reactor模型)
单线”指的是单线程,“事件”指的是事件触发,即当新连接、断开连接、收到数据这些事件到来时会触发某段代码。
一致性问题是分布式系统的一大难题
可能会出现很多异常情况:重复执行等,需要保持一致性;
操作系统
单个程序中可能会存在一些阻塞语句让CPU空闲,开启多个程序可以填补CPU的空闲时间。比如:
readFileSync
var server = net.createServer(function(socket){//新连接var data = fs.readFileSync('save.txt');//...//断开连接socket.on('close',function(){fs.writeFileSync('save.txt', data)});
});
如果程序中不包含阻塞语句,且运行在单核CPU下,同台物理机下部署多个程序是不能提升性能的。不过当代大多是多核CPU,可以同时执行多个程序,因此在非阻塞程序中,开启与CPU核心数相当的进程可以充分利用CPU。
阻塞为什么不占用CPU
常见的一些阻塞函数:等待客户端连接的accept
函数,接收数据的recv
函数等。那阻塞为什么不会占用CPU资源呢:
操作系统会分时执行各个运行状态的进程,由于速度很快,看上去就像是在同时执行多个任务。
阻塞了会到等待队列,等到条件成立(比如等待一段时间)操作系统会重新将进程A放入工作队列中,继续执行。
切换线程
CPU切换线程需要做很多工作,它执行一条语句大概需要几纳秒,完成一次线程切换大概需要几微秒,花销较大。开启的线程数越多,CPU就需要做更多的切换工作,这会使响应变慢。
网络模块的底层实现有两种方式:
1)每当有新的客户端连接时,开启新线程处理该客户端。
2)使用多路复用技术,所谓“多路”,指的是服务端可以阻塞(如使用epoll_wait)等待多个客户端的连接,有任何一个收到数据即返回。
Web服务器可以用这两种方法,但游戏服务端大多只会用第2种方法。这是因为Web服务器都是短连接,发送消息后即断开,同时在线的客户端很少;游戏服务端大多是长连接,同时在线的玩家很多,方法1只能支持数百名玩家。
难以分割的业务
实现分布式程序的前提是游戏逻辑能够分割。如果游戏规则复杂,各个功能紧密相连,则不容易找到分割的方案。
actor
合理分割功能是分布式模型的一大难点,我们需要寻找一种模式,它既能符合游戏逻辑的表达,又能让计算机高效执行。传统的多进程方式很多场景不能满足游戏逻辑的表达;
每个Actor都会包含自身状态(HP、Coin),以及一个信箱(消息队列),Actor通过给其他Actor“寄信”来实现通信。至于收到信件后的反应,取决于收信的Actor。
由于各个Actor相互独立,计算机很容易让它们并行工作。
对游戏服务端而言,Actor并发模型给游戏业务的分割提供了灵活性。
第2章 Skynet入门精要
Skynet的强项在于单个节点内的并行运算
启动流程
skynet.socket模块
socket.read中所谓的阻塞模式和skynet.call一样,都利用了Lua的协程机制。调用socket.read,服务有可能被挂起,直到接收到数据,才会往下执行。
skynet协程
Skynet服务在收到消息时,会创建一个协程,在协程中会运行消息处理方法(即用skynet.dispatch设置的回调方法)。这意味着,如果在消息处理方法中调用阻塞API(如skynet.call skynet.sleep、socket.read),服务不会被卡住(仅仅是处理消息的协程被卡住),执行效率得以提高,但程序的执行时序将得不到保证。
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