Java8 Lambda表达应用 -- 单线程游戏server+异步数据库操作
前段时间我们游戏server升级到开发环境Java8,这些天,我再次server的线程模型再次设计了一下,耗费Lambda表情。
LambdaJava代码。特别是丑陋不堪的匿名内部类,这篇文章主要就是想和大家分享这一点。
线程模型
首先简介一下我们游戏server的线程模型。大致例如以下图所看到的:
Netty线程池仅仅处理消息的收发,当Netty收到消息之后。会交给游戏逻辑线程处理。因为是单线程在处理游戏逻辑,所以每个消息必须非常快处理完。也就是说,不能有数据库等耗时操作。不然逻辑线程非常可能会被卡住。为了不卡住逻辑线程,数据库操作由单独的线程池来处理。
逻辑线程发起数据库操作后便马上返回继续处理其它消息。数据库线程池处理完成后。再通知逻辑线程,从而达到了异步数据库操作的效果。
GameAction
Netty部分的网络代码,在收到消息后。会依据消息找到相应的Action,然后运行。
详细代码省略,以下是简化后的GameAction的代码:
public abstract class GameAction { /**
* 在逻辑线程里处理消息.
* @param gs
* @param req 请求消息
*/
public void execute(GameSession gs, Object req) {
GameLogicExecutor.execute(() -> {
doExecute(gs, req);
});
} // 子类实现
public abstract void doExecute(GameSession gs, Object req); }
execute()方法里,使用了Lambda表达式来实现Runnable接口。
GameLogicExecutor
GameLogicExecutor是游戏逻辑运行线程,代码例如以下所看到的:
import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.Executors; /**
* 游戏逻辑线程.
*/
public class GameLogicExecutor { // todo 限制队列长度
private static final Executor executor = Executors.newSingleThreadExecutor(); /**
* 把游戏逻辑放到队列.
* @param gameLogic
*/
public static void execute(Runnable gameLogic) {
executor.execute(gameLogic);
} }
GetPlayerListAction
以下看一个详细的GameAction实现,这个Action依据用户ID返回用户创建的玩家列表。代码例如以下:
import java.util.List; public class GetPlayerListAction extends GameAction { @Override
public void doExecute(GameSession gs, Object req) {
int userId = (Integer) req;
PlayerDao.getPlayerList(userId, (List<Player> players) -> {
gs.write(players);
});
} }
如果请求參数是玩家ID。doExecute()方法并没有等待数据库操作。而是立即就返回了。传递给DAO的回调对象是个Lambda表达式,在回调方法里,玩家列表通过GameSession被写到client(这仅仅是演示,实际的响应消息可能是protobuf或JSON)。
PlayerDao
import java.util.ArrayList;
import java.util.List; public class PlayerDao { public static void getPlayerList(int userId, DbOpCallback<List<Player>> cb) {
DbOpExecutor.execute(() -> {
try {
List<Player> players = getPlayerList(userId);
cb.ok(players);
} catch (Exception e) {
cb.fail(e);
}
});
} // 耗时的数据库操作
private static List<Player> getPlayerList(int userId) {
return new ArrayList<>();
} }
getPlayerList()方法接收两个參数。第一个參数是用户ID,第二个參数是个callback,当数据库操作完成(成功或失败)时。会通知这个callback。DAO内部使用的可能是JDBC或MyBatis等,总之是耗时的操作,由数据库线程池运行。
DbOpExecutor
DbOpExecutor的代码比較简单。和GameLogicExecutor相似,例如以下所看到的:
import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.Executors; /**
* 数据库操作线程池.
*/
public class DbOpExecutor { // todo 依据cpu数等确定线程数
private static final Executor executor = Executors.newFixedThreadPool(4); /**
* 把数据库操作放进队列.
* @param dbOp
*/
public static void execute(Runnable dbOp) {
executor.execute(dbOp);
} }
DbOpCallback
最后看一下DbOpCallback代码:
/**
* 数据库操作回调.
* @param <T>
*/
@FunctionalInterface
public interface DbOpCallback<T> { /**
* 处理数据库返回结果.
* @param result
*/
void handleResult(T result); /**
* 数据库操作正常结束.
* @param result
*/
default void ok(T result) {
// 在游戏逻辑线程里处理结果
GameLogicExecutor.execute(() -> {
try {
handleResult(result);
} catch (Exception e) {
// todo 处理异常
}
});
} /**
* 数据库操作出现异常.
* @param e
*/
default void fail(Exception e) {
// todo 处理异常
} }
@FunctionalInterface说明这是一个函数式接口,简单的说,就是仅仅有一个抽象方法的接口。接口的default方法是Java8的新语法,详细请參考Java8相关方面的资料。ok()方法确保数据库操作的结果是在逻辑线程里处理。
结论
上面的代码。在Java8之前用匿名内部类也是能够写的,仅仅是相比Lambda表达式,更加冗长丑陋而已。另外要注意,上面的代码仅仅是简化后的演示样例代码,并不是真实代码。
假上面的代码设想到自己的项目,还需要注意的是异常处理。
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