游戏服务器端架构升级之路
游戏服务器端架构升级之路
这几天的心情非常好，主要原因是我们把服务器端的架构升级到了 2.0，这样最大的一个好处就是：
Server重启完全不会影响外网服务
所以，也是想趁此机会，服务器端整个发展的历程，跟大家分享一下，干货比较多，框架代码也会全部开源：）
一. 农业时代
创业最重要的就是一个“快”字，所以最开始的时候，所有的架构都以快速出模型为前提。
而常看我博客的朋友应该知道我对python情有独钟，所以自然的，python成为了我开发服务端框架的语言。
python自带的多线程tcp服务器框架非常简单：ThreadingTCPServer，即每个链接一个线程的模式：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
|
importSocketServer
classRequestHandler(SocketServer.BaseRequestHandler):
defhandle(self):
f=self.request.makefile('r')
whileTrue:
message=f.readline()
ifnotmessage:
print'client closed'
break
print"message, len: %s, content: %r"%(len(message),message)
self.request.send('ok\n')
classMyServer(SocketServer.ThreadingTCPServer):
request_queue_size=256
daemon_threads=True
allow_reuse_address=True
server=MyServer(('127.0.0.1',7777),RequestHandler)
server.serve_forever()
|
但是我又觉得多线程加锁使用实在太过麻烦，所以就引入了gevent:
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
|
importgevent
fromgevent.server importStreamServer
classRequestHandler(object):
closed=False
def__init__(self,sock,address):
self.sock=sock
self.address=address
self.f=self.sock.makefile('r')
self.handle()
defhandle(self):
whilenotself.closed:
t=gevent.spawn(self.read_message)
t.join()
defread_message(self):
message=self.f.readline()
ifnotmessage:
self.closed=True
print'client closed'
return
print"message, len: %s, content: %r"%(len(message),message)
self.sock.send('ok\n')
server=StreamServer(('127.0.0.1',7777),RequestHandler)
server.serve_forever()
|
而又因为之前在做个人开发者的时候，对flask的装饰器设计甚为喜欢，所以就参考flask设计了我自己的tcp server：
使用方法也是非常简单（服务器端）：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
|
importlogging
fromhaven importGHaven,THaven,logger
fromnetkit.box importBox
app=GHaven(Box)
@app.before_request
defbefore_request(request):
logger.error('before_request')
@app.route(1)
defindex(request):
request.write(dict(ret=100))
app.run('127.0.0.1',7777,workers=2)
|
客户端：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
|
fromnetkit.contrib.tcp_client importTcpClient
fromnetkit.box importBox
importtime
client=TcpClient(Box,'127.0.0.1',7777,timeout=5)
client.connect()
box=Box()
box.cmd=101
box.body='我爱你'
client.write(box)
t1=time.time()
whileTrue:
# 阻塞
box=client.read()
print'time past: ',time.time()-t1
printbox
ifnotbox:
print'server closed'
break
|
这套架构在开发服务器端原型的时候非常有效，因为开发效率极高。
而我们开发的是棋牌游戏，当时为了图方便，几乎所有的数据都放在了进程内存里，所以操作起来也非常方便。
所以在整个研发过程中，服务器端的开发速度一直是客户端开发速度的数倍。
二. 工业时代
然而很快，我发现了现有框架的一些问题，而这些问题都极其致命。
1. 所有逻辑揉在一个进程中，性能太低，2000人同时打牌就会导致卡顿
2. 多线程的模型在大量用户在线时，性能极差
3. 逻辑server和存储server揉在一起，导致维护十分困难。重启逻辑服务器会影响业务，无法接受
因为如上的原因，我一直在考虑一套新的业务模型，除了要解决上面的问题之外，还要有如下的特性：
1. 尽量保留python开发业务逻辑，因为与c++相比，开发效率极高。
2. 可伸缩，分布式
3. 尽量少改动现有逻辑代码
4. 尽量让业务开发理解简单
最终，我实现了这套server框架，并将其开源在这里：
maple的实现，受到了很多想有框架的启发，其中包括zmq，half-async half-sync，以及当时淘宝的一个业务模型分享。
我记得印象比较清楚的是，当时主讲是这么说的：
我们怎么判断该不该给某个server发送消息呢？
根据成功率？根据响应时间？
no，我们把push换成pull，让worker完成处理后，自己过来要数据。
要，我才给，不要我就不给
maple的整个模型即是如此:
- gateway
- worker
- trigger
其中，gateway是用c++、epoll实现的一个高性能转发服务器，收到的客户端消息都会转发给对应的worker。
worker，即工作进程，他可以随时attach到某个gateway上来处理数据，也可以随时detach。并且worker使用python来实现的，兼顾了开发效率和运行效率。
trigger，触发器，即他可以触发事件来发给gateway，gateway会根据事件的不同，发给客户端或者worer。
详细的设计思路，可以参看maple的readme，里面有详细的设计思路。
一个简单的worker代码如下：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
|
importlogging
LOG_FORMAT='\n'.join((
'/'+'-'*80,
'[%(levelname)s][%(asctime)s][%(process)d:%(thread)d][%(filename)s:%(lineno)d %(funcName)s]:',
'%(message)s',
'-'*80+'/',
))
logger=logging.getLogger('maple')
handler=logging.StreamHandler()
handler.setFormatter(logging.Formatter(LOG_FORMAT))
logger.addHandler(handler)
logger.setLevel(logging.DEBUG)
frommaple importWorker
fromnetkit.box importBox
app=Worker(Box)
@app.close_client
defclose_client(request):
logger.error('close_client: %r',request)
@app.route(1)
deftest(request):
request.write_to_client(dict(
ret=0,
body="test"
))
app.run("192.168.1.67",28000,workers=2,debug=True)
|
一个简单trigger代码如下:
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
|
frommaple importTrigger
importtime
fromnetkit.box importBox
importlogging
logger=logging.getLogger('maple')
logger.addHandler(logging.StreamHandler())
logger.setLevel(logging.DEBUG)
defmain():
trigger=Trigger(Box,'192.168.1.67',28000)
# trigger = Trigger(Box, '115.28.224.64', 28000)
forit inxrange(0,99999):
time.sleep(1)
printtrigger.write_to_worker(dict(
cmd=3,
ret=100,
body='from trigger: %s'%it
))
# print trigger.close_users([-1,3])
# print trigger.write_to_users([
# ((1,2,3), dict(cmd=1, body='direct event from trigger: %s' % it))
# ])
main()
|
很简单，对吧？
值得一提的是，为了方便worker的随时重启而不会影响外网服务，worker内部实现了对TERM和HUP信号的特殊处理。分别代表安全停止所有进程和安全重新拉起workers。
最后，上一张gateway运行时的统计图，命令如下：
./tool_stat -f stat_file
github链接：
