游戏线程池的设计0-转自

游戏线程池的设计

在前面的章节中，我们一再提到，游戏的业务逻辑复杂，
很多数据都是放在内存中进行处理的，但是，仅仅放在内存中还不能完全满足要求。

我举个例子，房间 A 里面的四个玩家打牌，如果使用普通的 Java 线程池处理这个房间的所有信息，就会带来新的问题：

1 所有消息对于房间信息的修改，需要使用锁，对性能有一定的影响；
2 使用锁之后，业务实现者要时时考虑锁的使用问题，增加了业务开发的难度；
3 有序性，我们知道 Java 线程池中任务的流转过程，先看有没有达到核心线程数，再看队列有没有满，最后看有没有达到最大线程数，我举个极端的例子，如果队列满了，此时，发来一条消息，它会去尝试创建一个新的线程（未达最大线程数）来处理当前消息，这导致该房间之前的消息可能还在队列中未处理，而这条消息却先处理了，这明显不符合要求。

基于以上三点原因，使用 Java 线程池肯定是不能满足我们的要求了，那么，使用 Netty 的线程池是否可以呢？

所以，我们需要重新设计一种线程池：不加锁且消息有序，这要怎么实现呢？

我们前面提到过一个名词：房间制，那么，是不是把同一个房间的消息发到同一个线程进行处理就可以了呢？
答案确实是这样的，但是实现起来并没有那么简单。
首先，使用 Java 自带的线程池肯定是不行的了。
其次，使用 Netty 的线程池，通过前面关于 Netty 线程池的源码剖析，我们知道，在 Netty 中，有两种选择线程的方式，即 PowerOfTwoEventExecutorChooser 和 GenericEventExecutorChooser，然而，它们的内部实现并没有本质上的区别，都是通过轮询的方式调用线程池中的线程来处理任务，所以，乍看之下，也不满足我们的要求。

最后，只能自己来实现了？自己实现的话，也是每个线程维护自己的队列，且把同一个房间的消息都到同一个线程的队列中，这其实跟 Netty 还是有些像的，而且，自己实现的线程池，在稳定性、安全性等方面的考量，也是一个非常重要的问题，所以，我们能不能对 Netty 的线程池进行改造，拿过来即用呢？

通过前面的分析，可以发现，其实 Netty 的线程池本身是满足我们的要求的，关键在于选择线程的方式这里，所以，改造的要点就在这里，我们需要自己实现一种线程选择的方式，比如，按房间号去选择线程。

private static final class PowerOfTwoEventExecutorChooser implements EventExecutorChooser {private final AtomicInteger idx = new AtomicInteger();private final EventExecutor[] executors;PowerOfTwoEventExecutorChooser(EventExecutor[] executors) {this.executors = executors;}@Overridepublic EventExecutor next() {return executors[idx.getAndIncrement() & executors.length - 1];}
}

在调用 next () 方法选择线程的时候，似乎不能传递额外的参数了，但是，别忘了，我们还有终极杀器 —— 线程本地变量，在调用 next () 方法之前，可以把房间号存储在 FastThreadLocal 中，这样在 next () 中就能获取到这个房间号，然后，就可以使用房间号来做路由了，比如按房间号取模，完美 ^^

游戏线程池的实现
参考 DefaultEventExecutorChooserFactory 的代码，我们实现一个自己用的 MahjongEventExecutorChooserFactory，并将其运用到自定义的线程池 MahjongEventExecutorGroup 中：

public class MahjongEventExecutorGroup extends MultithreadEventExecutorGroup {private MahjongEventExecutorGroup(int nThreads) {// 使用自定义的选择器工厂super(nThreads, null, new MahjongEventExecutorChooserFactory(), null);}@Overrideprotected EventExecutor newChild(Executor executor, Object... args) throws Exception {return new DefaultEventExecutor(this, executor);}// 工厂类private static class MahjongEventExecutorChooserFactory implements EventExecutorChooserFactory {@Overridepublic EventExecutorChooser newChooser(EventExecutor[] executors) {return new MahjongEventExecutorChooser(executors);}// 真正使用的选择器private static class MahjongEventExecutorChooser implements EventExecutorChooserFactory.EventExecutorChooser {private final AtomicInteger idx = new AtomicInteger();private final EventExecutor[] executors;MahjongEventExecutorChooser(EventExecutor[] executors) {this.executors = executors;}@Overridepublic EventExecutor next() {// 从上下文中取出当前的房间idLong roomId = MahjongContext.currentContext().getCurrentRoomId();long id;if (roomId != null) {id = roomId;} else {// 没获取到房间号的消息轮徇扔到业务线程池中处理// 他们往往跟房间信息没啥关系，比如登录请求id = idx.getAndIncrement();}// 根据id取模选择线程执行return executors[(int) (id & executors.length - 1)];}}}
}

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