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多線程還是單線程?

Posted on 2010-07-06 00:06 浩毛 閱讀(9805) 評論(13)  編輯 收藏 引用 所屬分類: 服務(wù)器開發(fā)

一個(gè)典型的游戲服務(wù)器設(shè)計(jì)中,一般都是用的多線程,服務(wù)器中一般運(yùn)行兩類線程,N個(gè)SOCKET IO線程,1個(gè)邏輯線程,
IO線程接受客戶端發(fā)來的信息,通過消息隊(duì)列發(fā)送給邏輯線程處理后,再發(fā)送消息給客戶端,發(fā)送消息這里一般是IO線程處理實(shí)際發(fā)送。

其實(shí)我認(rèn)為,如果邏輯線程都是消耗的CPU運(yùn)算資源的話,服務(wù)器完全采用單線程的方式來做。

首先,我們看IO處理,基本就是數(shù)據(jù)入隊(duì)、出隊(duì),send、recv操作,作為服務(wù)器的SOCKET處理一般都是異步SOCKET,也就是說,send、recv操作只是將信息copy到socket底層的發(fā)送接收緩沖區(qū)去了,不存在IO堵塞的問題。

然后,我們再來看邏輯處理,前面已經(jīng)說了,采用單線程的前提是邏輯處理只是消耗CPU運(yùn)算資源,那么,不管你開幾個(gè)線程,對單核的CPU來說,它的處理速度就是這么多,并不會(huì)因?yàn)槟憔€程開的越多,就處理的越快。

因此我們可不可以這樣說呢,在單核機(jī)器上,只消耗CPU運(yùn)算的服務(wù),多線程并不比單線程能提高多少效率。

接下來,我們再討論下多核的情況,你肯定要想,我這臺(tái)服務(wù)器是4個(gè)雙核CPU,就只跑一個(gè)單線程的服務(wù)器不是虧死了,多線程多好,我開8個(gè)線程,就能很好的利用我的機(jī)器啦。是啊,我也覺得這樣很好,不過在LINUX、UNIX下,對線程的支持并不像WINDOWS下那么好,LINUX、UNIX下一般都是用LWP(輕量級進(jìn)程)的方式來支持多線程程序的,Linux內(nèi)核只提供了輕量進(jìn)程的支持,限制了更高效的線程模型的實(shí)現(xiàn),但Linux著重優(yōu)化了進(jìn)程的調(diào)度開銷,一定程度上也彌補(bǔ)了這一缺陷。同時(shí),濫用多線程也會(huì)造成不必要的上下文切換,不必要的同步機(jī)制的引入(如pthread_mutex),讓程序頻繁的在內(nèi)核和用戶間頻繁切換。另外,從開發(fā)角度來看,單線程開發(fā)比多線程環(huán)境開發(fā)更不容易出錯(cuò)和更加健壯。

在游戲服務(wù)器架構(gòu)中,為了提高玩家在線人數(shù),實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡,現(xiàn)在一般都是采用分布式的多進(jìn)程服務(wù)器集群的方式,我們來看看服務(wù)器集群中,每個(gè)服務(wù)進(jìn)程是采用多線程的方式還是單線程的方式好呢?我覺得,對于有慢速IO訪問的需求的應(yīng)用進(jìn)程,多線程肯定比單線程好,最典型的情況就是數(shù)據(jù)庫訪問這塊,完全可以采用N個(gè)DB線程,一個(gè)邏輯線程的架構(gòu),而對只是消耗CPU運(yùn)算資源的應(yīng)用進(jìn)程,盡量單線程就行了,如果覺得單線程負(fù)載不行的話,完全可以分成多個(gè)進(jìn)程來跑。。

以上只是我自己的一些看法,表達(dá)有限,歡迎指正。。。

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2010-07-06 08:50 by tanxw
多進(jìn)程單線程。
一個(gè)游戲邏輯進(jìn)程,一個(gè)SOCKET進(jìn)程,一個(gè)DB進(jìn)程,對于MMORPG,還有一個(gè)NPC進(jìn)程處理怪物的AI。

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2010-07-06 09:38 by 浩毛
NPC進(jìn)程不一定要有的。

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2010-07-06 11:58 by Kevin Lynx
@tanxw
AI單獨(dú)到一個(gè)進(jìn)程里,這些邏輯模塊之間又涉及到線程同步問題了。
@浩毛
對于只有游戲邏輯和網(wǎng)絡(luò)IO的進(jìn)程而言,你說的只開一個(gè)線程,似乎也在理。不過由于網(wǎng)絡(luò)IO這塊情況可能比理論上要復(fù)雜很多,例如實(shí)際使用的網(wǎng)絡(luò)IO機(jī)制(IOCP)、網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)的拷貝、封包組建等,似乎保險(xiǎn)的做法還是開多個(gè)線程來做。何況,邏輯線程可能還會(huì)涉及到限幀問題。拿去運(yùn)營的服務(wù)器一般也是多核的。LINUX下線程實(shí)現(xiàn)的效率如果真的太那個(gè)啥,或者可以考慮多進(jìn)程的結(jié)構(gòu)(網(wǎng)絡(luò)模塊和邏輯模塊位于不同進(jìn)程)。

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2010-07-06 12:11 by 無名氏
寫一個(gè)游戲要考慮的因素太多了

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2010-07-06 18:28 by zuhd
1,socket
2,db
3,event(這里的event是對網(wǎng)絡(luò)包的切割或是拼接形成的一個(gè)完整事件)
很和諧的三層,在linux一個(gè)獨(dú)立的服務(wù)器(功能獨(dú)立),基本照這個(gè)模式可以復(fù)制出N個(gè)服務(wù)器。至于是否拆成獨(dú)立進(jìn)程,我是這么考慮的,
1,該模塊是否有很獨(dú)立,單一的功能,如驗(yàn)證
2,該模塊的功能對性能要求是否苛刻,比如AI

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2010-07-06 20:39 by 欣萌
在你假設(shè)的條件下 有道理。

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2010-07-07 17:14 by 欣萌
我今天早上想了想 不一定對。

因?yàn)橛行ask 和 大task的區(qū)別。

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2010-07-07 17:50 by Vincent
一個(gè)DB服務(wù)器
一個(gè)logingate服務(wù)器
一個(gè)邏輯服務(wù)器


其實(shí)個(gè)人覺得有一個(gè)NPC服務(wù)器來處理各種模擬事件來維護(hù)一個(gè)真實(shí)的world挺好

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2010-07-08 18:07 by 浩毛
@Kevin Lynx

游戲服務(wù)器要提高負(fù)載,都是集群的方式,一般都有N個(gè)網(wǎng)關(guān)的,不管你用IOCP,EPOLL還是KQUEUE,甚至是SELECT都可以的,而網(wǎng)關(guān)的功能很簡單的,就是外網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)之間的信息轉(zhuǎn)發(fā)。因此一個(gè)線程就夠了。

對于游戲服務(wù)器組件之間的通訊(IPC)來說,就那么幾個(gè)連接,SOCKET的上下文切換的消耗是很小的。

另外,IOCP,EPOLL,KQUEUE這種機(jī)制,只有在服務(wù)器接受了N個(gè)客戶端,但是服務(wù)器只和其中的很少一部分客戶端在交互的情況下(很少的客戶端在并發(fā)接收和發(fā)送)才能體現(xiàn)出它們的優(yōu)點(diǎn)。
而對于游戲服務(wù)器來說,你有1000個(gè)客戶端在線,這些客戶端基本都在同時(shí)發(fā)包,可讀可寫事件每個(gè)FD都差不多同時(shí)產(chǎn)生,這種情況下,EPOLL還是SELECT,效率上來看差別不大。因此,對于需要處理大量高并發(fā)的長連接請求的服務(wù)器來說,多進(jìn)程的方式要輕松的多。

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2010-07-09 14:42 by 金慶
兩者性能沒什么差別,就看哪個(gè)實(shí)現(xiàn)簡單了。

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2010-07-10 16:32 by hoodlum1980
雖然可能需要的計(jì)算量是固定的,但是在單核上的多線程和單線程也是不一樣的。采用多線程和單線程主要影響你的任務(wù)被系統(tǒng)調(diào)度的情況。

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2010-09-05 12:40 by xghost
單進(jìn)程有個(gè)很明顯的問題:怎么處理好阻塞操作?

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2013-09-06 12:11 by 啦啦啦
@xghost
這個(gè)最不是問題
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