skynet实践(9)-随机数重复问题

最近在使用skynet的过程中，遇到需要为玩家的每次请求产生一个随机序列的场景。简化如下:

main.lua中每隔1S便发出一次随机数请求:

local skynet = require "skynet"

skynet.start(function()
    skynet.error("Server start")
    rand = skynet.newservice("testrand")
    skynet.sleep()
    local i =
     while i < 1 do
        i = i +
        skynet.send(rand, "lua", "rand")
        skynet.sleep()
    end
end)

testrand.lua:

local skynet = require "skynet"

skynet.start(function()
    skynet.dispatch("lua", function(session, address, cmd, ...)
        print(math.random())
    end)
end)

开发时使用的是skynet-mingw版本，测试结果如下：

0.001251220703125
0.001251220703125
0.001251220703125
0.001251220703125
0.56356811523438
0.19329833984375
0.56356811523438
0.56356811523438
0.19329833984375
0.001251220703125

可以看到，出现了很多重复的随机数，失去了随机的效果。经测试发现，如果在main.lua中不再sleep，而是连续发出随机数请求，那么生成的随机数便不会重复了。由前面对skynet的分析大家已经了解到，skynet服务在处理消息时，不同的消息可能是由不同的工作线程处理的。然后间隔请求和连续请求唯一的区别是目标服务testrand在处理消息时，间隔请求被不同线程处理的几率比较大，而连续请求被不同线程处理的几率比较小。记得之前的分析么，工作线程拿到目标的message-queue后，是会连续处理一部分消息的，处理完之后如果没事儿会休息一会儿。

既然如此，那么就在配置中将工作线程数目thread配置为1，测试结果如下：

0.00125122070312
0.56356811523438
0.19329833984375
0.8087158203125
0.58499145507812
0.4798583984375
0.35028076171875
0.89593505859375
0.82281494140625
0.74658203125

可以看到没有重复了，验证了我们的想法。而实际中我们又发现，多个工作线程时在linux上是不会出现重复的，测试结果如下：

0.84018771676347
0.39438292663544
0.78309922339395
0.79844003310427
0.91164735751227
0.19755136920139
0.33522275555879
0.76822959445417
0.27777471067384
0.55396995553747

这个又是什么原因呢？自然得从平台的差异上去查了。我们调用的是math.random()函数，它最终调用的是rand()函数，查阅文档后我们了解到，它在linux和windows平台上是有很大区别的。在linux平台上，rand()函数不是线程安全的，它隐藏了一个全局状态，每次调用都会修改这个全局状态。所以这里你会发现间隔调用时虽然可能由不同的线程执行，但是产生的随机数却是不同的。windows平台则不然，相关的状态是储存在线程的数据结构体中的，因为我们这里没有设置随机数种子，不同线程都是以默认随机数种子开始，于是出现了不同线程的随机数序列相同的情况。