skynet是一个轻量级游戏服务器框架，但是不仅仅用于游戏，其他领域也可以使用这个框架。它的轻量级体现在：

仅实现 actor 模型，以及相关的脚手架。sknynet目录下lualib和lualib-src都是脚手架。
实现了服务器框架的基础组件。实现了 reactor 并发网络库，并提供了大量连接的接入方案；基于自身网络库，实现了常用的数据库驱动（异步连接方案），并融合了 lua 数据结构。

编译安装

先安装相应依赖。

apt-get install git build-essential readline-dev autoconf

或者

apt-get install git build-essential libreadline-dev autoconf

下载源码并编译安装

git clone https://github.com/cloudwu/skynet.git
cd skynet
make linux

多核并发编程

skynet属于多核并发编程。
多核并发编程主要有多进程、多线程（一般是一个进程里面开的多个线程）、协程、actor模型。前两者是通过共享内存来达到通信的目的，模块之间耦合度较高；后两者是利用通信来达到共享数据的目的。由于多进程和多线程模型存在资源竞争的问题，所以需要加锁，一般而言，这种锁首选自旋锁，避免进程或线程的切换。比如memcached，由于其数据结构是hash，多线程加锁时粒度比较小，通常也采用粒度较小的自旋锁，或是原子变量实现的自旋锁。
通过通信来共享数据，其实是一种解耦合的过程。并发实体之间可以分别开发并进行单独优化，而它们唯一的耦合在于消息。这能让我们快速地进行开发；同时也符合我们开发的思路，将一个大的问题拆分成若干个小问题。

actor模型

先给出一张总体的组成图。

下面来介绍skynet中的actor模型。

定义

actor 是skynet中最基本的计算单元，是基于消息进行计算和沟通的模型，用于并行计算。
actor由三部分组成：隔离的环境、消息队列、回调函数。隔离的环境主要通过 lua 虚拟机来实现；消息队列用来存放有序（先后到达）的消息；回调函数用来运行 actor，即从 actor 的消息队列中取出消息，并作为该回调函数的参数来运行 actor。

部分接口

这里给出sknynet中关于actor的部分接口，具体的实现通过下载的源码自行查看。

创建actor

在skynet.lua中

function skynet.newservice(name, ...)return skynet.call(".launcher", "lua" , "LAUNCH", "snlua", name, ...)
end

接下来需要看到launcher.lua中的command.LAUNCH函数，这里不再一步步跟，最后会到skynet_server.c中skynet_context_new函数，该函数会创建一个隔离的环境（lua 虚拟机），一个消息队列，并且需要设置回调函数。

struct skynet_context *skynet_context_new(const char * name, const char *param) {struct skynet_module * mod = skynet_module_query(name);if (mod == NULL)return NULL;void *inst = skynet_module_instance_create(mod);if (inst == NULL)return NULL;struct skynet_context * ctx = skynet_malloc(sizeof(*ctx));CHECKCALLING_INIT(ctx)ctx->mod = mod;ctx->instance = inst;ATOM_INIT(&ctx->ref , 2);ctx->cb = NULL;ctx->cb_ud = NULL;ctx->session_id = 0;ATOM_INIT(&ctx->logfile, (uintptr_t)NULL);ctx->init = false;ctx->endless = false;ctx->cpu_cost = 0;ctx->cpu_start = 0;ctx->message_count = 0;ctx->profile = G_NODE.profile;// Should set to 0 first to avoid skynet_handle_retireall get an uninitialized handlectx->handle = 0; ctx->handle = skynet_handle_register(ctx);struct message_queue * queue = ctx->queue = skynet_mq_create(ctx->handle);// init function maybe use ctx->handle, so it must init at lastcontext_inc();CHECKCALLING_BEGIN(ctx)int r = skynet_module_instance_init(mod, inst, ctx, param);CHECKCALLING_END(ctx)if (r == 0) {struct skynet_context * ret = skynet_context_release(ctx);if (ret) {ctx->init = true;}skynet_globalmq_push(queue);if (ret) {skynet_error(ret, "LAUNCH %s %s", name, param ? param : "");}return ret;} else {skynet_error(ctx, "FAILED launch %s", name);uint32_t handle = ctx->handle;skynet_context_release(ctx);skynet_handle_retire(handle);struct drop_t d = { handle };skynet_mq_release(queue, drop_message, &d);return NULL;}
}

这里再给出创建时用到的一些重要函数的声明。

// 用于创建隔离的环境
void * skynet_module_instance_create(struct skynet_module *m);
// 用于设置回调函数
int skynet_module_instance_init(struct skynet_module *m, void * inst, struct skynet_context *ctx, const char * parm);
// 用于释放 actor 对象
void skynet_module_instance_release(struct skynet_module *m, void *inst);
// 用于处理 信号 消息
void skynet_module_instance_signal(struct skynet_module *m, void *inst, int signal);

运行actor

从skynet.c中开始

struct message_queue * skynet_context_message_dispatch(struct skynet_monitor *sm, struct message_queue *q, int weight) ;

函数中有从消息队列中取出消息操作skynet_mq_pop(q,&msg)，然后执行消息dispatch_message(ctx, &msg);最后在这个函数中会执行回调函数ctx->cb，这里就不再一一跟下去了。

actor消息

actor是基于消息进行计算的模型，在 skynet 框架中，actor消息包含三种： actor之间发送的消息、网络消息以及定时消息。

actor之间消息

主要通过两种方式发送消息

-- addr 对端服务的地址
-- typename 消息类型 actor内部间通常为 lua 类型消息
-- ... 为可变参
skynet.send(addr, typename, ...)
-- addr 对端服务的地址
-- typename 消息类型 actor内部间通常为 lua 类型消息
-- ... 为可变参
-- 注意：
-- 对端需要显示调用 skynet.ret(...)或skynet.retpack(...) 回应 skynet.call 的请求，两者区别在于是否自动打包
-- 或者通过调用 skynet.response() 延迟回应 skynet.call 的请求
skynet.call(addr, typename, ...)

网络消息

skynet 当中采用一个 socket 线程来处理网络信息。skynet 基于 reactor 网络模型，在linux中使用epoll。网络当中获取数据，怎么知道传递到哪个服务的消息队列当中去？这就需要做到fd与相应的actor绑定。
skynet通过 epoll_ctl 设置 struct epoll_event 中设置data.ptr = (struct socket *)ud;来完成fd 与 actor绑定，通过 socket.start(fd, func) 来完成 actor 与 fd 的绑定。

定时消息

skynet 采用多层级时间轮来解决多线程环境下定时任务的管理，时间复杂度为O(1)O(1)O(1)，当定时任务被触发，将会向目标 actor 发送定时消息，从而驱动 Actor 的运行。

actor调度

工作线程从全局队列中 pop 出单个 actor 消息队列，从 actor 消息队列中按照规则 pop 出一定数量的消息进行执行。执行这个数量的消息后，若 actor 消息队列中仍有消息，则将该actor放入全局队列队尾；若 actor 消息队列中没有消息则不放入全局队列中。这也确保了全局队列只存活跃的 actor 消息队列。

工作线程执行规则

工作线程数量是按照 cpu 核心数来设置的，一般设置的线程数等于cpu核心数。工作线程按照下面工作线程权重图来设置每个工作线程的权重。

// 工作线程权重图
static int weight[] = {-1, -1, -1, -1, 0, 0, 0, 0,
1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2,
3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, };

权重<0，worker线程一次消费一条消息（从actor消息队列中pop一个消息）；权重=0，worker线程一次消费actor消息队列里所有的消息；权重>0，假设actor消息队列的长度为lenlenlen，worker线程一次消费actor消息队列里len/2weightlen/2^{weight}len/2weight条消息。
由于前4个线程一次只执行一条消息，这就确保没有消息会处于饥饿状态。

int i,n=1;
for (i=0; i<n; i++) {// 注意: skynet_mq_pop pop出消息则返回0，没有pop消息返回1if (skynet_mq_pop(q, &msg)) {skynet_context_release(ctx);return skynet_globalmq_pop();} else if (i==0 && weight >= 0) {n = skynet_mq_length(q);n >>= weight;}
...// 调用 actor 回调函数消费消息dispatch_message(ctx, &msg);
}

通过这种方式，完成消息队列梯度消费，从而不至于让某些队列过长。这种消息调度的方式不是最优的调度方式（相较于 go 语言）。云风也在尝试修改更优的方式来调度，但是目前从多年线上实践情况来看，skynet 运行良好。

actor锁问题

关于actot的加锁，有以下几点：

在skynet工作过程中，会有多个工作线程从全局消息队列中取次级消息队列的情况，应该采用什么锁？
从两个方面考虑，一是skynet 目标是为了充分利用多核，尽量减少 cpu 切换；二是队列操作粒度很小，全局队列的 pop 和 push 操作只是少量的运算。所以，考虑使用自旋锁，互斥锁会引起核心切换。
当 skynet 全局消息队列节点很少的时候，怎么让多余的工作线程得到休眠？如果此时全局消息队列节点很多后，怎么让休眠的工作线程得到唤醒？
使用条件变量+互斥锁。对于调度，可以使用条件变量，也可以使用信号量。但是，因为信号量是固定数量的，而skynet中actor数量是不固定的，有时多有时少，所以无法使用需要准确数量的信号量。

总结一下：

actor 内部若涉及多线程应考虑加自旋锁或原子操作，避免在工作线程执行过程中被切换；
actor 内部若涉及多线程应考虑临界区域操作不能过于耗时，避免长期占用工作线程让同消息队列中其他消息得不到及时执行；
actor 单个消息业务应避免阻塞线程（注意不是协程）的操作。如果这个操作必不可少，另起一个外部进程，skynet 进程用 socket 与之通信，这种阻塞或者耗时操作的任务交由外部服务来处理。当然，也可以在skynet添加一个线程，参考timer线程的实现。

最后再补充一下，锁中还有一种较为重要的锁是读写锁。读写锁适用于读多写少的情况。此外，对于读多写少的情况，有些框架还可以不用加读写锁，如mvcc和read-on-copy。

skynet中actor模型相关推荐

skynet源码分析：服务，Actor模型，lua接口编程，demo演示Actor编程思维
skynet刚开始是单进程多线程的,它是由一个一个的服务组成的.在skynet上做开发,实际上就是在写服务.服务与服务之间通过消息队列进行通信. 做为核心功能,Skynet 仅解决一个问题: 把一个符 ...
【云风skynet】详解skynet的多核高并发编程丨actor模型丨游戏开发丨游戏服务端开发丨多线程丨Linux服务器开发丨后端开发
skynet中多核高并发编程给我们的启发 1. 多核并发编程 2. actor模型详解 3. 手撕一个万人同时在线游戏视频讲解如下,点击观看: [云风skynet]详解skynet的多核高并发编程丨 ...
在.NET中实现Actor模型的不同方式
上周,<实现领域驱动设计>(Implementing Domain-Driven Design)一书的作者Vaughn Vernon,发布了Dotsero,这是一个使用C#编写的.基于.N ...
云风skynet-如何用skynet手撕万人同时在线游戏丨actor模型详解
如何用skynet手撕万人同时在线游戏 1. 多核并发编程 2. actor模型详解 3. 游戏实现视频讲解如下,点击观看: 云风skynet-如何用skynet手撕万人同时在线游戏丨actor模型 ...
游戏服务器为什么选用Actor模型，《百万在线》给你答案
游戏服务器需要承载很多玩家,开发者需要选择合理的架构.Actor模型是一种常用的游戏服务端架构模型,在选用Skynet.Erlang方案的公司中广泛应用. 从硬件角度看待架构划分游戏服务端选用的抽象 ...
java actor模型实例,详解Theron通过Actor模型解决C++并发编程的一种思维
现今,单台机器拥有多个独立的计算单元已经太常见了,这点在服务器的处理器上表现尤为明显,据AMD的一张2012-2013服务器路线图显示,服务器处理器的核心数将在2013年达到20颗之多,合理的利用CP ...
Akka入门（二）Akka的Actor模型如何满足现代分布式系统需求
Actor模型允许开发者: 在不诉诸锁定的情况下实施封装. 使用协作实体的模型对信号做出反应,改变状态,并相互发送信号以推动整个应用程序向前发展. 不要担心与我们的世界观不匹配的执行机制. (一) 消 ...
Actor模型（分布式编程）
Actor的目的是为了解决分布式编程中的一系列问题.所有消息都是异步交付的,因此将消息发送方与接收方分开,正是由于这种分离,导致actor系统具有内在的并发性:可以不受限制地并行执行任何拥有输入消息的 ...
《通过C#学Proto.Actor模型》之 HelloWorld
在微服务中,数据最终一致性的一个解决方案是通过有状态的Actor模型来达到,那什么是Actor模型呢? Actor是并行的计算模型,包含状态,行为,并且包含一个邮箱,来异步处理消息. 关于Actor的 ...

skynet中actor模型