為什么go語言適合開發網游服務器端


前段時間在golang-China讀到這個貼: 有木人用(或打算)golang做游戲服務器端?  個人覺得golang十分適合進行網游服務器端開發,寫下這篇文章總結一下。
 
從網游的角度看:
要成功的運營一款網游,很大程度上依賴於玩家自發形成的社區。只有玩家自發形成一個穩定的生態系統,游戲才能持續下去,避免鬼城的出現。而這就需要多次大量導入用戶,在同時在線用戶量達到某個臨界點的時候,才有可能完成。因此,多人同時在線十分有必要。
 
再來看網游的常見玩法,除了排行榜這類統計和數據匯總的功能外,基本沒有需要大量CPU時間的應用。以前的項目里,即時戰斗產生的各種傷害計算對CPU的消耗也不大。玩家要完成一次操作,需要通過客戶端-服務器端-客戶端這樣一個來回,為了獲得高響應速度,滿足玩家體驗,服務器端的處理也不能占用太多時間。所以,每次請求對應的CPU占用是比較小的。
 
網游的IO主要分兩個方面,一個是網絡IO,一個是磁盤IO。網絡IO方面,可以分成美術資源的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,每次請求的字節數很小,但由於多人同時在線,因此並發數相當高。另外,地圖信息的廣播也會帶來比較頻繁的網絡通信。磁盤IO方面,主要是游戲數據的保存。采用不同的數據庫,會有比較大的區別。以前的項目里,就經歷了從MySQL轉向MongoDB這種內存數據庫的過程,磁盤IO不再是瓶頸。總體來說,還是用內存做一級緩沖,避免大量小數據塊讀寫的方案。

針對網游的這些特點,golang的語言特性十分適合開發游戲服務器端。

首先,go語言提供goroutine機制作為原生的並發機制。每個goroutine所需的內存很少,實際應用中可以啟動大量的goroutine對並發連接進行響應。goroutine與gevent中的greenlet很相像,遇到IO阻塞的時候,調度器就會自動切換到另一個goroutine執行,保證CPU不會因為IO而發生等待。而goroutine與gevent相比,沒有了python底層的GIL限制,就不需要利用多進程來榨取多核機器的性能了。通過設置最大線程數,可以控制go所啟動的線程,每個線程執行一個goroutine,讓CPU滿負載運行。
 
同時,go語言為goroutine提供了獨到的通信機制——channel。channel發生讀寫的時候,也會掛起當前操作channel的goroutine,是一種同步阻塞通信。這樣既達到了通信的目的,又實現同步,用CSP模型的觀點看,並發模型就是通過一組進程和進程間的事件觸發解決任務的。雖然說,主流的編程語言之間,只要是圖靈完備的,他們就都能實現相同的功能。但go語言提供的這種協程間通信機制,十分優雅地揭示了協程通信的本質,避免了以往鎖的顯式使用帶給程序員的心理負擔,確是一大優勢。進行網游開發的程序員,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度的問題,以及線程間數據依賴的問題。因為,線程間的channel通信,已經表達了線程間的數據依賴關系了,而go的調度器會給予妥善的處理。
 
另外,go語言提供的gc機制,以及對指針的保護式使用,可以大大減輕程序員的開發壓力,提高開發效率。
 
展望未來,我期待go語言社區能夠提供更多的goroutine間的隔離機制。個人十分推崇erlang社區的脆崩哲學,推動應用發生預期外行為時,盡早崩潰,再fork出新進程處理新的請求。對於協程機制,需要由程序員保證執行的函數不會發生死循環,導致線程卡死。如果能夠定制goroutine所執行函數的最大CPU執行時間,及所能使用的最大內存空間,對於提升系統的魯棒性,大有裨益。


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