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簡介:本書作者帶你一步一步深入這些方法。你將握渣理解 Go語言為何選定這些并發(fā)模型,這些模型又會(huì)帶來什么問題,

以及你如何組合利用這些模型中的原語去解決問題。學(xué)習(xí)那些讓你在獨(dú)立且自信的編寫與實(shí)現(xiàn)任何規(guī)模并發(fā)系悉模統(tǒng)時(shí)所需要用到的技巧和工具。 ?

為什么go語言適合開發(fā)網(wǎng)游服務(wù)器端

個(gè)人覺得golang十分適合進(jìn)行網(wǎng)游服務(wù)器端開發(fā),寫下這篇文章總結(jié)一下。 從網(wǎng)游的角度看: 要成功的運(yùn)營一款網(wǎng)游,很大程度上依賴于玩家自發(fā)形成的社區(qū)。只有玩家自發(fā)形成一個(gè)穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng),游戲才能持續(xù)下去,避免鬼城的出現(xiàn)。而這就需要多次大量導(dǎo)入用戶,在同時(shí)在線用戶量達(dá)到某個(gè)臨界點(diǎn)的時(shí)候,才有可能完成。因此,多人同時(shí)在線十分有必要。 再來看網(wǎng)游的常見玩法,除了排行榜這類統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)匯總的功能外,基本沒有需要大量CPU時(shí)間的應(yīng)用。以前的項(xiàng)目里,即時(shí)戰(zhàn)斗產(chǎn)生的各種傷害計(jì)算對CPU的消耗也不大。玩家要完成一次操作,需要通過客戶端-服務(wù)器端-客戶端這樣一個(gè)來回,為了獲得高響應(yīng)速度,滿足玩家體驗(yàn),服務(wù)器端的處理也不能占用太多時(shí)間。所以,每次請求對應(yīng)的CPU占用是比較小的。 網(wǎng)游的IO主要分兩個(gè)方面,一個(gè)是網(wǎng)絡(luò)IO,一個(gè)是磁盤IO。網(wǎng)絡(luò)IO方面,可以分成美術(shù)資源的IO和游戲邏輯指令的IO,這里主要分析游戲邏輯的IO。游戲邏輯的IO跟CPU占用的情況相似,每次請求的字節(jié)數(shù)很小,但由于多人同時(shí)在線,因此并發(fā)數(shù)相當(dāng)高。另外,地圖信息的廣播也會(huì)帶來比較頻繁的網(wǎng)絡(luò)通信。磁盤IO方面,主要是游戲數(shù)據(jù)的保存。采用不同的數(shù)據(jù)庫,會(huì)有比較大的區(qū)別。以前的項(xiàng)目里,就經(jīng)歷了從MySQL轉(zhuǎn)向MongoDB這種內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的過程,磁盤IO不再是瓶頸。總體來說,還是用內(nèi)存做一級緩沖,避免大量小數(shù)據(jù)塊讀寫的方案。 針對網(wǎng)游的這些特點(diǎn),golang的語言特性十分適合開發(fā)游戲服務(wù)器端。 首先,go語言提供goroutine機(jī)制作為原生的并發(fā)機(jī)制。每個(gè)goroutine所需的內(nèi)存很少,實(shí)際應(yīng)用中可以啟動(dòng)大量的goroutine對并發(fā)連接進(jìn)行響應(yīng)。goroutine與gevent中的greenlet很相像,遇到IO阻塞的時(shí)候,調(diào)度器就會(huì)自動(dòng)切換到另一個(gè)goroutine執(zhí)行,保證CPU不會(huì)因?yàn)镮O而發(fā)生等待。而goroutine與gevent相比,沒有了python底層的GIL限制,就不需要利用多進(jìn)程來榨取多核機(jī)器的性能了。通過設(shè)置最大線程數(shù),可以控制go所啟動(dòng)的線程,每個(gè)線程執(zhí)行一個(gè)goroutine,讓CPU滿負(fù)載凱宏運(yùn)行。 同時(shí),go語言為goroutine提供了獨(dú)到的通信機(jī)制channel。channel發(fā)生讀寫的時(shí)候,也會(huì)掛起當(dāng)前操作channel的goroutine,是一種同步阻塞通信。這樣既達(dá)到了通信的目的,又實(shí)現(xiàn)同步,用CSP模型的觀點(diǎn)看,并發(fā)模型就是通過一組進(jìn)程和進(jìn)程間的事件觸發(fā)解決任務(wù)的。雖然說,主流的編程語言之間,只要是圖靈完備的,他們就都能實(shí)現(xiàn)相同的功能。但go語言提供的這種協(xié)程間通信機(jī)制,十分優(yōu)雅地揭示滲沖了協(xié)程通信的本質(zhì),避免了以往鎖的顯式使用帶給程序員的心理負(fù)擔(dān),確是一大優(yōu)勢。進(jìn)行網(wǎng)游開發(fā)的程序員,可以將游戲邏輯按照單線程阻塞式的寫,不需要額外考慮線程調(diào)度的問題,以及線程間數(shù)據(jù)依賴的盯喊冊問題。因?yàn)?,線程間的channel通信,已經(jīng)表達(dá)了線程間的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系了,而go的調(diào)度器會(huì)給予妥善的處理。 另外,go語言提供的gc機(jī)制,以及對指針的保護(hù)式使用,可以大大減輕程序員的開發(fā)壓力,提高開發(fā)效率。 展望未來,我期待go語言社區(qū)能夠提供更多的goroutine間的隔離機(jī)制。個(gè)人十分推崇erlang社區(qū)的脆崩哲學(xué),推動(dòng)應(yīng)用發(fā)生預(yù)期外行為時(shí),盡早崩潰,再fork出新進(jìn)程處理新的請求。對于協(xié)程機(jī)制,需要由程序員保證執(zhí)行的函數(shù)不會(huì)發(fā)生死循環(huán),導(dǎo)致線程卡死。

Go語言——goroutine并發(fā)模型

參考:

Goroutine并發(fā)調(diào)度模型深度解析手?jǐn)]一個(gè)協(xié)程池

Golang 的 goroutine 是如鬧沒何實(shí)現(xiàn)的?

Golang - 調(diào)度剖析【第二部分】

OS線程初始棧為2MB。Go語言中,每個(gè)goroutine采用動(dòng)態(tài)擴(kuò)容方式,初始2KB,按需增長,最大1G。此外GC會(huì)收縮??臻g。

BTW,增長擴(kuò)容都是有代價(jià)的,需要copy數(shù)據(jù)到新的stack,所以初始2KB可能有些性能問題。

更多關(guān)于stack的內(nèi)容,可以參見大佬的文章。 聊一聊goroutine stack

用戶線程的調(diào)度以及生命周期管理都是用戶層面含兄,Go語言自己實(shí)現(xiàn)的,不借助OS系統(tǒng)調(diào)用,減少系統(tǒng)資源消耗。

Go語言采用兩級線程模型,即用戶線程與內(nèi)核線程KSE(kernel scheduling entity)是M:N的。最終goroutine還是會(huì)交給OS線程執(zhí)行,但是需要一個(gè)中介,提供上下文。這就是G-M-P模型

Go調(diào)度器有兩個(gè)不同的運(yùn)行隊(duì)列:

go1.10\src\runtime\runtime2.go

Go調(diào)度器根據(jù)事件進(jìn)行上下文切換。

調(diào)度的液老納目的就是防止M堵塞,空閑,系統(tǒng)進(jìn)程切換。

詳見 Golang - 調(diào)度剖析【第二部分】

Linux可以通過epoll實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)調(diào)用,統(tǒng)稱網(wǎng)絡(luò)輪詢器N(Net Poller)。

文件IO操作

上面都是防止M堵塞,任務(wù)竊取是防止M空閑

每個(gè)M都有一個(gè)特殊的G,g0。用于執(zhí)行調(diào)度,gc,棧管理等任務(wù),所以g0的棧稱為調(diào)度棧。g0的棧不會(huì)自動(dòng)增長,不會(huì)被gc,來自os線程的棧。

go1.10\src\runtime\proc.go

G沒辦法自己運(yùn)行,必須通過M運(yùn)行

M通過通過調(diào)度,執(zhí)行G

從M掛載P的runq中找到G,執(zhí)行G


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