Lua熱更新實現
用途
在生產環境上，總有可能出現不可預知的Bug，而通常修改好Bug僅僅又修改幾句，停機維護的成本又太高，對於游戲來說，通常每個服就是單獨的進程，也做不到像分布式環境下，關掉一部分機器，先升級一部分，再升級另一部分的無縫升級。這時候如果有熱更就可以迅速的把Bug修復方案通過熱更新進行修復，不會對用戶任何的影響。例如：
- 業務邏輯有Bug
- 配置的數據有誤
- 需求發生變更
熱更新的原則
1、熱更新不破壞原有數據
熱更新更新的基本內容就是更新服務的邏輯，通常只是邏輯發生變化，但原有的值並不能被改變，例如：
local a = 1
function get_a()
return a
end
此時，我們調用get_a()返回是的1，我們將熱更成
local a = 2
function get_a()
print("get_a function")
return a
end
此時我們改變了a的初始值，但我們並不知道之前服務a的值是不是被重新賦過值，假設熱更前a的值仍然為1，那么我們熱更后調用get_a()返回的應該是1，而不應受新的初始值影響，而且同能打印出了"get_a function"，這時候則認為熱更正常。
2、不為熱更新寫更多的代碼
熱更新可以通過很多種方法實現，比如說模塊為了支持數據不變的特性，需要在模塊里額外寫一些代碼來記錄舊值，熱更新之后再把舊值copy過來，或者用一些特殊的語法來支撐。這種方法將會對項目增加很多的負擔，而且一旦發生意料之外的Bug，熱更系統幾乎處於半癱瘓狀態。應該來說，代碼原本該怎么實現就怎么實現，對於99%的lua代碼都是支持的，不需要修改來迎合熱更新。通常熱更新不改變原有變量值的類型。
熱更新的實現，代碼適用於5.2以上
原理
利用_ENV環境，在加載的時候把數據加載到_ENV下，然后再通過對比的方式修改_G底下的值，從而實現熱更新，函數
function hotfix(chunk, check_name)
定義env的table，並為env設置_G訪問權限，然后調用load實現把數據重新加載進來
local env = {}
setmetatable(env, { __index = _G })
local _ENV = env
local f, err = load(chunk, check_name, 't', env)
assert(f,err)
local ok, err = pcall(f)
assert(ok,err)
此時env我們可以得到新函數有變更的部分，我們替換的為可見變量，也就是可直接訪問的變量
for name,value in pairs(env) do
local g_value = _G[name]
if type(g_value) ~= type(value) then
_G[name] = value
elseif type(value) == 'function' then
update_func(value, g_value, name, 'G'..' ')
_G[name] = value
elseif type(value) == 'table' then
update_table(value, g_value, name, 'G'..' ')
end
end
通過env當前的值和_G當前的值進行對比
- 如果類型不同我們直接覆蓋原值，此時value不為nil，不會出現原則被覆蓋成nil的情況
- 如果當前值為函數，我們進行函數的upvalue值比對
function update_func(env_f, g_f, name, deep)
--取得原值所有的upvalue，保存起來
local old_upvalue_map = {}
for i = 1, math.huge do
local name, value = debug.getupvalue(g_f, i)
if not name then break end
old_upvalue_map[name] = value
end
--遍歷所有新的upvalue，根據名字和原值對比，如果原值不存在則進行跳過，如果為其它值則進行遍歷env類似的步驟
for i = 1, math.huge do
local name, value = debug.getupvalue(env_f, i)
if not name then break end
local old_value = old_upvalue_map[name]
if old_value then
if type(old_value) ~= type(value) then
debug.setupvalue(env_f, i, old_value)
elseif type(old_value) == 'function' then
update_func(value, old_value, name, deep..' '..name..' ')
elseif type(old_value) == 'table' then
update_table(value, old_value, name, deep..' '..name..' ')
debug.setupvalue(env_f, i, old_value)
else
debug.setupvalue(env_f, i, old_value)
end
end
end
end
- 如果當前值為table，我們遍歷table值進行對比
local protection = {
setmetatable = true,
pairs = true,
ipairs = true,
next = true,
require = true,
_ENV = true,
}
--防止重復的table替換，造成死循環
local visited_sig = {}
function update_table(env_t, g_t, name, deep)
--對某些關鍵函數不進行比對
if protection[env_t] or protection[g_t] then return end
--如果原值與當前值內存一致，值一樣不進行對比
if env_t == g_t then return end
local signature = tostring(g_t)..tostring(env_t)
if visited_sig[signature] then return end
visited_sig[signature] = true
--遍歷對比值，如進行遍歷env類似的步驟
for name, value in pairs(env_t) do
local old_value = g_t[name]
if type(value) == type(old_value) then
if type(value) == 'function' then
update_func(value, old_value, name, deep..' '..name..' ')
g_t[name] = value
elseif type(value) == 'table' then
update_table(value, old_value, name, deep..' '..name..' ')
end
else
g_t[name] = value
end
end
--遍歷table的元表，進行對比
local old_meta = debug.getmetatable(g_t)
local new_meta = debug.getmetatable(env_t)
if type(old_meta) == 'table' and type(new_meta) == 'table' then
update_table(new_meta, old_meta, name..'s Meta', deep..' '..name..'s Meta'..' ' )
end
end
更新
1、可以調用hotfix_file對整個文件進行熱更
function hotfix_file(name)
local file_str
local fp = io.open(name)
if fp then
io.input(name)
file_str = io.read('*all')
io.close(fp)
end
if not file_str then
return -1
end
return hotfix(file_str, name)
end
2、可以通過hotfix進行代碼的更新
function hotfix(chunk, check_name)
關於坑
這里有一個注意事項，lua的module模塊，如：
module("AA", package.seeall)
當我們加載lua模塊的時候，這時候這個模塊信息並不像初始化全局代碼一樣，就算提前設置了package.loaded["AA"] = nil, 也不會出現在env中同時也不會調用_G的__newindex函數，也就是說env["AA"]為空，故這種寫法無法進行熱更新，所以通常模塊的寫法改成如下
--定義模塊AA
AA = {}
--相當於package.seeall
setmetatable(AA, {__index = _G})
--環境隔離
local _ENV = AA