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如何在 Lua 中导入和使用外部模块？ 引言 在 Lua 这种轻量级、快速且功能丰富的脚本语言中，我们常常需要从外部获取额外的功能来扩展其能力。这通常通过导入（import）外部库或模块来实现。话说 Lua 这个编程小能手，它有个超级棒的功能，那就是导入机制超灵活！就像你去超市买东西，想买啥就买啥一样，开发者可以根据自己的项目需求，随心所欲地引入各种功能。简单如加减乘除的小算术，复杂如画图搞特效的大招，通通都能搞定。这不就是咱们编程时最想要的自由嘛！本文将详细探讨如何在 Lua 中导入和使用外部模块，包括实际代码示例。 1. 导入 Lua 内置模块 Lua 的强大之处在于它自身就提供了丰富的内置模块，这些模块涵盖了从基本的数学运算到文件操作、网络编程等广泛的功能。要使用这些内置模块，你只需要在代码中调用它们即可，无需显式导入。 示例代码： lua -- 使用 math 模块进行简单的数学计算 local math = require("math") local pi = math.pi print("π is approximately: ", pi) -- 使用 io 模块读取文件 local io = require("io") local file = io.open("example.txt", "r") if file then print(file:read("all")) file:close() else print("Failed to open the file.") end 2. 导入第三方库 对于需要更复杂功能的情况，开发者可能会选择使用第三方库。这些库往往封装了大量的功能，并提供了易于使用的 API。哎呀，要在 Lua 里用到那些别人写的库啊，首先得确保这个库已经在你的电脑上安好了，对吧？然后呢，还得让 Lua 找得到这个库。你得在设置里告诉它，嘿，这个库的位置我知道了，快去那边找找看！这样，你就可以在你的 Lua 代码里轻轻松松地调用这些库的功能啦！是不是觉得跟跟朋友聊天一样，轻松多了？ 示例代码： 假设我们有一个名为 mathlib 的第三方库，其中包含了一些高级数学函数。首先，我们需要下载并安装这个库。 安装步骤： - 下载：从库的官方源或 GitHub 仓库下载。 - 编译：根据库的说明，使用适当的工具编译库。 - 配置搜索路径：将库的 .so 或 .dll 文件添加到 Lua 的 LOADLIBS 环境变量中，或者直接在 Lua 代码中指定路径。 使用代码： lua -- 导入自定义的 mathlib 库 local mathlib = require("path_to_mathlib.mathlib") -- 调用库中的函数 local result = mathlib.square(5) print("The square of 5 is: ", result) local power_result = mathlib.power(2, 3) print("2 to the power of 3 is: ", power_result) 3. 导入和使用自定义模块 在开发过程中，你可能会编写自己的模块，用于封装特定的功能集。这不仅有助于代码的组织，还能提高可重用性和维护性。 创建自定义模块： 假设我们创建了一个名为 utility 的模块，包含了常用的辅助函数。 模块代码： lua -- utility.lua local function add(a, b) return a + b end local function subtract(a, b) return a - b end return { add = add, subtract = subtract } 使用自定义模块： lua -- main.lua local utility = require("path_to_utility.utility") local result = utility.add(3, 5) print("The sum is: ", result) local difference = utility.subtract(10, 4) print("The difference is: ", difference) 4. 总结与思考 在 Lua 中导入和使用外部模块的过程，实际上就是将外部资源集成到你的脚本中，以增强其功能和灵活性。哎呀，这个事儿啊，得说清楚点。不管是 Lua 自带的那些功能工具，还是咱们从别处找来的扩展包，或者是自己动手编的模块，关键就在于三件事。第一，得知道自己要啥，需求明明白白的。第二，环境配置得对头，别到时候出岔子。第三，代码得有条理，分门别类，这样用起来才顺手。懂我的意思吧？这事儿可不能急，得慢慢来，细心琢磨。哎呀，你听过 Lua 这个玩意儿没？这家伙可厉害了，简直就是编程界的万能工具箱！不管你是想捣鼓个小脚本，还是搞个大应用，Lua 都能搞定。它就像个魔术师，变着花样满足你的各种需求，真的是太灵活、太强大了！ 结语 学习和掌握 Lua 中的模块导入与使用技巧，不仅能够显著提升开发效率，还能让你的项目拥有更广泛的适用性和扩展性。哎呀，随着你对 Lua 语言越来越熟悉，你会发现，用那些灵活多变的工具，就像在厨房里调制美食一样，能做出既省时又好看的大餐。你不仅能快速搞定复杂的任务，还能让代码看起来赏心悦目，就像是艺术品一样。这不就是咱们追求的高效优雅嘛！无论是处理日常任务，还是开发复杂系统，Lua 都能以其简洁而强大的特性，成为你编程旅程中不可或缺的一部分。

Lua与网络连接异常处理：ClosedNetworkConnectionError详解 1. 引言 在Lua编程的世界里，我们经常需要与各种网络服务进行交互。然而，在捣鼓开发的过程中，网络这家伙可不太靠谱，时不时就闹个小脾气，给我们来个“网络连接已关闭”的幺蛾子，这就是那个烦人的Closed Network Connection Error啦。今天，咱们要一起钻个牛角尖，把这个主题掰扯清楚。咱不光说理论，还会举些实实在在的例子，甚至动手敲代码，让大家伙儿都能掌握在Lua里头如何帅气地对付这类网络异常情况，整得既高效又体面。 2. ClosedNetworkConnectionError简述 “ClosedNetworkConnectionError”是一个常见的网络错误类型，它表示尝试读取或写入一个已经关闭或者断开的网络连接。这种错误呢，常常会在一些长连接、Websocket聊天或者TCP/IP网络通信的过程中冒出来。比如啊，当服务器或者客户端哪边突然决定“拜拜了您嘞”，主动切断了连接，而另一边还傻傻地在那儿继续传数据，这时候，这类错误就华丽丽地登场啦。 3. Lua中的网络连接及错误处理机制 Lua本身并不直接提供网络编程接口，但可以通过诸如LuaSocket库等第三方库来实现。下面，让我们通过一段LuaSocket的示例代码来看看如何在实际操作中创建并管理网络连接，并处理可能发生的ClosedNetworkConnectionError： lua -- 导入LuaSocket库 local socket = require("socket") -- 创建一个TCP客户端连接 local client = socket.tcp() client:settimeout(5) -- 设置超时时间以防止无限等待 -- 尝试连接到服务器 local ok, err = client:connect("localhost", 8080) if not ok then print("连接失败:", err) return end -- 发送数据 local message = "Hello from Lua!" local sent, err = client:send(message) if not sent and err == "closed" then print("网络连接已关闭，无法发送数据！") -- 处理ClosedNetworkConnectionError client:close() -- 关闭失效的连接 return end -- 接收数据（假设服务器会回应） while true do local data, err = client:receive() if err == "closed" then print("服务器关闭了连接。") -- 处理ClosedNetworkConnectionError break elseif not data then print("接收数据时发生错误:", err) break else print("收到服务器响应:", data) end end -- 最后，记得关闭连接 client:close() 在上述代码中，我们注意到在client:send()和client:receive()方法调用后，都会检查返回的错误信息是否为"closed"，如果是，则表明网络连接已经被关闭，此时我们会打印出相应的提示信息，并采取相应措施（如关闭连接）。 4. 理解与探讨 在实际项目开发中，应对ClosedNetworkConnectionError的策略往往更加复杂多样。比如，我们能给程序装个“回马枪”功能，一旦发现连接断了，它就自动尝试再连上；甚至还能让它变得更聪明些，比如说在网络抽风的时候先把要发的数据存起来，等网络恢复了，再把这些数据顺顺当当地发送出去。 这就涉及到开发者对网络通信原理的理解深度以及业务需求的细致把控，同时也要求我们具备良好的异常处理习惯和鲁棒性编程思维。记住了啊，真正厉害的程序员，可不只是会写能跑起来的代码那么简单。他们更明白，在编程的世界里，就像生活一样，总会有些意想不到的状况和稀奇古怪的异常情况冒出来，而他们就有那个本事，把这些麻烦事儿处理得既漂亮又从容，这才是高手风范！ 总的来说，面对Lua编程中的ClosedNetworkConnectionError，我们需要保持敏锐的洞察力，合理运用Lua及其扩展库的功能特性，结合具体应用场景，灵活制定和实施有效的错误处理策略，才能确保我们的应用程序在网络世界中稳定、可靠地运行。

一、引言 Lua 是一种强大的脚本语言，它被广泛应用于各种领域，包括游戏开发、网络编程、自动化测试等。不过呢，对很多刚入门的小白来说，Lua里面有些高级玩法，比如闭包这个概念，可能会让他们觉得有点云里雾里，不太好理解。在这篇文章中，我将尝试通过一个实际的例子来解释闭包的概念，并介绍如何在 Lua 中应用闭包。 二、什么是闭包？ 闭包是一种特殊的数据结构，它可以捕获并保留外部环境中的变量，使得这些变量可以在内部环境中被访问。用大白话说呢，闭包其实就是个“打包器”，它把一些局部变量和一个函数装在一起，变成一个整体。当我们去调用这个被包裹的函数时，它会超级贴心地自动带上自己家（也就是所在作用域）里的那些变量，一起参与到计算中去。 三、闭包在函数式编程中的应用 在函数式编程中，闭包可以用来模拟状态机。下面是一个简单的例子： lua function stateMachine(state) return function(input) if input == "a" then state = 1 elseif input == "b" then state = 2 end return state end end local sm = stateMachine(0) print(sm("a")) -- 输出: 1 print(sm("b")) -- 输出: 2 在这个例子中，stateMachine 函数返回一个新的函数，这个新函数就可以被称为状态机。每当状态机接收到新的输入时，它会更新自己的状态，并返回当前的状态。 四、闭包的优点 闭包的一个主要优点是它可以让我们编写出更加灵活、可复用的代码。比如，在刚才那个状态机的例子，咱们只需要一次性把那个 stateMachine 函数定义好，接下来就能随心所欲地创造出无数个状态机实例，每一个实例都能拥有自己的独立状态，就像每个人都有自己的小秘密一样。 五、闭包的缺点 闭包的一个主要缺点是它可能会导致内存泄漏。你知道吗，闭包这家伙可贼着呢，它会悄咪咪地把外部环境的一些信息给记下来。假如我们在一个地方捣鼓出了很多个闭包，那这些家伙就会像一群赖床的小懒虫，长期霸占大量的内存空间不撒手。因此，在使用闭包时，我们需要特别注意避免产生不必要的闭包。 六、结论 总的来说，闭包是一种非常有用的工具，它可以帮助我们编写出更加灵活、可复用的代码。不过呢，咱们也得瞅瞅它的另一面，留心注意一下那些潜在的风险，别一不留神让它给整出内存泄漏之类的问题来，到时候可就头疼啦。因此，在使用闭包时，我们需要权衡其利弊，根据实际情况做出最佳选择。

熟练掌握Lua内置函数与库：深入实践之旅 1. 引言 Lua，这个小巧却功能强大的脚本语言，在游戏开发、网络编程和嵌入式系统等领域广受青睐。它的语法简单又清楚，就像搭积木一样容易理解，而且它还拥有各种各样的内置小工具和宝藏库，让你在处理各种乱七八糟的任务时，都能灵活得像孙悟空七十二变，高效得像是坐上了火箭。嘿，伙计！这篇文可不得了，它将拽着你的手，一起跳进Lua的奇妙世界探险去。咱不光是纸上谈兵，还会通过实实在在的代码实例，让你像玩转积木一样，轻松掌握Lua那些内置函数和库的使用诀窍。这样一来，咱们的编程旅程就能充满生机勃勃的乐趣啦！ 2. Lua内置函数的魅力 2.1 基础操作 Lua提供了丰富的基础内置函数，让我们先从字符串操作开始： lua -- 字符串拼接 local myString = "Hello, " .. "World!" print(myString) -- 输出: Hello, World! -- 字符串长度获取 local length = string.len("Lua Programming") print(length) -- 输出: 16 -- 查找子串 local subStr = string.find("Lua is awesome", "awesome") print(subStr) -- 输出: 7 2.2 表格（Table）操作 Lua的表格是一种动态数组和关联数组的混合体，内置函数可实现对表格的各种操作： lua -- 创建一个表格 local myTable = {name = "Lua", version = "5.4", popularity = true} -- 访问表格元素 print(myTable.name) -- 输出: Lua -- 插入新元素 myTable.author = "Roberto Ierusalimschy" print(myTable.author) -- 输出: Roberto Ierusalimschy -- 遍历表格 for k, v in pairs(myTable) do print(k, v) end 3. 探索Lua标准库 3.1 数学库 Lua的标准库中包含了数学模块，方便我们进行数学计算： lua -- 导入math库 math.randomseed(os.time()) -- 设置随机种子 local mathLib = require"math" -- 计算平方根 local root = mathLib.sqrt(16) print(root) -- 输出: 4 -- 生成随机数 local randomNum = mathLib.random(1, 10) print(randomNum) -- 输出: [1,10]之间的随机整数 3.2 文件I/O操作 Lua还提供了文件操作库io，我们可以用它来读写文件： lua -- 打开并读取文件内容 local file = io.open("example.txt", "r") if file then local content = file:read("a") -- 读取所有内容 print(content) file:close() -- 关闭文件 end 4. 结语 深化理解，提升运用能力 通过以上示例，我们已经窥见了Lua内置函数和库的强大之处。然而，要真正玩转这些工具可不是一朝一夕的事儿，得靠我们在实际项目里不断摸索、积累实战经验，搞懂每个函数背后的门道和应用场景，就像咱们平时学做饭，不是光看菜谱就能成大厨，得多实践、多领悟才行。当你遇到问题时，不要忘记借助Lua社区的力量，互相交流学习，共同成长。这样子说吧，只有当我们做到了这一点，咱们才能实实在在地把Lua这门语言玩转起来，让它变成我们攻克复杂难题时手中那把无坚不摧的利器。每一次的尝试和实践，就像是我们一步一步稳稳地走向“把Lua内置函数和库玩得溜到飞起”这个目标的过程，每一步都踩得实实在在，充满动力。

...为一个大学程度的游戏编程课程而编写，但也适合软件工程师、业余爱好者、自学游戏程序员，以及游戏产业的从业人员。通过阅读《游戏引擎架构》，资历较浅的游戏工程师可以巩固他们所学的游戏技术及引擎架构的知识，专注某一领域的资深程序员也能从本书更为全面的介绍中获益。 內容包括： 游戏开发中的大规模C++软件架构 游戏编程所需的数学 供调试、源代码控制及性能剖析的游戏开发工具 引擎基础系统、渲染、碰撞、物理、角色动画、游戏世界对象模型等引擎子系统 多平台游戏引擎 多处理器环境下的游戏编程 工作管道及游戏资产数据库 作者／译者简介 作者介绍：Jason Gregory在1994年开始任职专业软件工程师，自1999年3月开始在游戏产业中任职软件工程师。在圣迭哥Midway Home Entertainment公司开始游戏编程的他，为《疯狂飞行员（Freaky Flyers）》及《Crank the Weasel》开发PlayStation 2/Xbox上的动画系统。在2003年，他转到洛杉矶艺电，为《荣誉勋章：血战太平洋（Medal of Honor: Pacific Assault）》开发游戏引擎及游戏性技术，并在《荣誉勋章：空降神兵（Medal of Honor: Airborne）》中担任首席工程师。他现时是顽皮狗公司的通才程序员，为《神秘海域：德雷克船长的宝藏（Uncharted: Drake's Fortune）》及《神秘海域：纵横四海（Uncharted: Among Thieves）》开发引擎及游戏性软件。他也在南加州大学教授游戏技术的课程。 译者简介：叶劲峰（Milo Yip）从小自习编程，并爱好计算机图形学。上中学时兼职开发策略RPG《王子传奇》，该游戏在1995年于台湾发行。其后他获取了香港大学认知科学学士、香港中文大学系统工程及工程管理哲学硕士。毕业后在香港理工大学设计学院从事游戏引擎及相关技术的研发，职至项目主任。除发表学术文章外，也曾合著《DirectX9游戏编程实务》。2008年往上海育碧担任引擎工程师开发《美食从天而降（Cloudy with a Chance of Meatballs）》Xbox360/PS3/Wii/PC，2009年起于麻辣马开发《爱丽丝：疯狂回归（Alice: Madness Returns）》Xbox360/PS3/PC，2011年加入腾讯互动娱乐引擎技术中心担任专家工程师，所研发的技术已用于《斗战神》、《天涯明月刀》、《众神争霸》等项目中。 推荐序1 最初拿到《Game Engine Architecture》一书的英文版，是编辑侠少邮寄给我的打印版。他建议我接下翻译此书的合同。当时我正在杭州带领一个团队开发3D游戏引擎，我和我的同事都对这本书的内容颇有兴趣，两大本打印的英文书立刻在同事间传开。可惜那段时间个人精力顾及不来，把近千页的英文读物精读而后翻译成中文对个人的业余时间是个极大的挑战，不能担此翻译任务颇为遗憾。 不久以后听说Milo Yip（叶劲峰）已开始着手翻译，甚为欣喜。翻译此巨著，他一定是比我更合适的人选。我和Milo虽未曾蒙面，但神交已久。在网络上读过一些他的成长经历，和我颇为相似，心有戚戚。他对游戏3D实时渲染技术研究精深为我所不及，我们曾通过Google Talk讨论过许多技术问题，他都有独到的见解。翻译工作开始后，Milo是香港人，英文技术术语在香港的中文译法和大陆的有许多不同。但此书由大陆出版社出版，考虑到面对的读者主要是大陆程序员，Milo希望能更符合大陆程序员的用词习惯，所以在翻译一开始就通过Google Docs创建了协作页面，邀请大家共同探讨书中技术名词的中译名。从中我们可以一窥他作为译者的慎重。 三年之后，有幸在出版之前就拿到了完整的译本。这是一本用LaTeX精心排版的800页的电子书，我只花了一周时间，几乎是一口气读完。流畅的阅读享受，绝对不仅仅是因为原著精彩的内容，精美的版面和翔实的译注也加了不少分。 在阅读本书的过程中，我不只一次地获得共鸣。例如在第5章的内存管理系统的介绍中，作者介绍的几种游戏特有的内存管理方法我都曾在项目中用过，而这是第一次有书籍专门将这些方法详尽记录；又如第11章动画系统的介绍，我们也同样在3D引擎开发过程中改进原有动画片段混合方法的经历。虽然书中介绍的每个技术点，都可能可以在某篇论文，某本其他的书的章节，某篇网络blog上见过，但之前却无一本书可以把这些东西放在一起相互参照。对于从事游戏引擎开发的程序员来说，了解各种引擎在处理每个具体问题时的方案是相当重要的。而每种方案又各有利弊，即使不做引擎开发工作而是在某一特定游戏引擎上做游戏开发，从中也可以理解引擎的局限性以及可能的改进方法。尤其是第14章介绍的对游戏性相关系统的设计，各个开发人员几乎都是凭经验设计，很少见有书籍对这些做总结。对于基于渲染引擎做开发的游戏程序员，这是必须面对的工作，这一章会有很大的借鉴意义。 本书作者是业内资深的游戏引擎开发人，他所参于的《神秘海域》和《最后生还者》都是我的个人最爱。在玩游戏的过程中，作为游戏程序员的天性，自然会不断地猜想各个技术点是如何实现的，背后需要怎样的工具支持。能在书中一一得到印证是件特别开心的事情。作者反复强调代码实践的重要性，在书中遍布着C++代码。我不认为这些代码有直接取来使用的价值，但它们极大地帮助了读者理解书中的技术点。书中列出的顽皮狗工作室用lisp方言作为游戏配置脚本的范例也给我很大的启发，有了这些具体的代码示例以及作者本身的一线工程师背景，也让我确信书中那些关于主机游戏开发相关等，我所没有接触过的内容都也绝非泛泛而谈。 国内的游戏开发社区的壮大，主要是随最近十年的MMO风潮而生。而就在大型网络游戏在中国有些畸形发展，让这类游戏偏离电子游戏游戏性的趋势时，我们有幸迎来了为移动设备开发游戏的大潮。游戏开发的重心重新回到游戏性本身。我们更需要去借鉴单机游戏是如何为玩家带来更纯粹的游戏体验，我相信书中记录的各种技术点会变的更有帮助。 资深游戏开发及创业者 云风 @简悦云风 推荐序2 在我认识的许多游戏业开发同仁中，只有少数香港同胞，Milo Yip（叶劲峰）却正是这样一位给我印象非常深刻的优秀香港游戏开发者。我俩认识，是在Milo加入腾讯互动娱乐研发部引擎技术中心后，说来到现在也只是两年多时间。其间，他为人的谦逊务实，对待技术问题的严谨求真态度，对算法设计和性能优化的娴熟技术，都为人所称道。Milo一丝不苟的工作风格，甚至表现在对待技术文档排版这类事情上（Milo常执著地用LaTeX将技术文档排到完美），我想这一定是他在香港读大学、硕士及在香港理工大学的多媒体创新中心从事研究员，一贯沿袭至今的好作风。 我很高兴腾讯游戏有实力吸引到这样优秀的技术专家；即使在其已从上海迁回香港家中，依然选择到深圳腾讯互动娱乐总部工作。叶兄从此工作日每天早晚过关，来往香港和深圳两地，虽有舟车劳顿，但是兼顾了对家庭的照顾和在游戏引擎方面的专业研究，希望这样的状况是令他满意的。 认识叶兄当时，我便知道他在进行Jason Gregory所著《游戏引擎架构》一书的中译工作。因为自己从前也有业余翻译游戏开发有关书籍的经历，所以我能理解其中的辛苦和责任重大，对叶兄也更多一分钦佩。我以为，本书以及本书的中文读者最大的幸运便是，遇到叶兄这位对游戏有着如同对家对国般强烈责任感，犹如“游戏科学工作者”般的专业译者！ 现在（2013年年末）无疑是游戏史上对独立游戏制作者最友好的年代。开发设备方便获得（相对过往仅由主机厂商授权才能获得专利开发设备，现在有一台智能手机和一台个人电脑就可以开发）、技术工具友好、调试过程简单方便，且互联网上有丰富的例程和开源代码参考，也有网上社区便于交流。很多爱好者能够很快地制作出可运行的游戏原型，其中一些也能发布到应用商店。 但是不全面掌握各方面知识，尤其是游戏引擎架构知识，往往只能停留在勉强修改、凑合重用别人提供的资源的应用程度上，难以做极限的性能改进，更妄谈革命式的架构创新。这样的程度是很难在成千上万的游戏中脱颖而出的。我们所认可的真正的游戏大作，必定是在某方面大幅超越用户期待的产品。为了打造这样的产品，游戏内容创作者（策划、美术等）需要“戴着镣铐跳舞”（在当前的机能下争取更多的创作自由度），而引擎架构合理的游戏可以经得起──也值得进行──反复优化，最终可以提供更多的自由度，这是大作出现的技术前提。 书的作者、译者、出版社的编者，加上读者，大家是因书而结缘的有缘人。因叶兄这本《游戏引擎架构》译著而在线上线下相识的读者们，你们是不是因“了解游戏引擎架构，从而制作/优化好游戏”这样的理想而结了缘呢？ 亲爱的读者，愿你的游戏有一天因谜题巧妙绝伦、趣味超凡、虚拟世界气势磅礴、视觉效果逼真精美等专业因素取得业界褒奖，并得到玩家真诚的赞美。希望届时曾读叶兄这本《游戏引擎架构》译作的你，也可以回馈社会，回馈游戏开发的学习社区，帮助新人。希望你也可以建立微信公众号、博客等，或翻译游戏开发书籍，造福外语不好的读者，所以如果你的外语（英语、日语、韩语之于游戏行业比较重要）水平仍需精进，现在也可以同步加油了！ 腾讯《天天爱消除》游戏团队Leader 沙鹰 @也是沙鹰 译序 数千年以来，艺术家们通过文学、绘画、雕塑、建筑、音乐、舞蹈、戏剧等传统艺术形式充实人类的精神层面。自20世纪中叶，计算机的普及派生出另一种艺术形式──电子游戏。游戏结合了上述传统艺术以及近代科技派生的其他艺术（如摄影、电影、动画），并且完全脱离了艺术欣赏这种单向传递的方式──游戏必然是互动的，“玩家”并不是“读者”、“观众”或“听众”，而是进入游戏世界、感知并对世界做出反应的参与者。 基于游戏的互动本质，游戏的制作通常比其他大众艺术复杂。商业游戏的制作通常需要各种人才的参与，而他们则需要依赖各种工具及科技。游戏引擎便是专门为游戏而设计的工具及科技集成。之所以称为引擎，如同交通工具中的引擎，提供了最核心的技术部分。因为复杂，研发成本高，人们不希望制作每款游戏（或车款）时都重新设计引擎，重用性是游戏引擎的一个重要设计目标。 然而，各游戏本身的性质以及平台的差异，使研发完全通用的游戏引擎变得极困难，甚至不可能。市面上出售的游戏引擎，有一些虽然已经达到很高的技术水平，但在商业应用中，很多时候还是需要因应个别游戏项目对引擎改造、整合、扩展及优化。因此，即使能使用市面上最好的商用引擎或自研引擎，我们仍需要理解当中的架构、各种机制和技术，并且分析及解决在制作中遇到的问题。这些也是译者曾任于上海两家工作室时的主要工作范畴。 选择翻译此著作，主要原因是在阅读中得到共鸣，并且能知悉一些知名游戏作品实际上所采用的方案。有感坊间大部分游戏开发书籍并不是由业内人士执笔，内容只足够应付一些最简单的游戏开发，欠缺宏观比较各种方案，技术与当今实际情况也有很大差距。而一些Gems类丛书虽然偶有好文章，但受形式所限欠缺系统性、全面性。难得本书原作者身为世界一流游戏工作室的资深游戏开发者（注1），在繁重的游戏开发工作外，还在大学教授游戏开发课程以至编写本著作。此外，从与内地同事的交流中，了解到许多从业者不愿意阅读外文书籍。为了普及知识及反馈业界社会，希望能尽绵力。 或许有些人以为本著作是针对单机／游戏机游戏的，并不适合国内以网游为主的环境。但译者认为这是一种误解，许多游戏本身所涉及的技术是具通用性的。例如游戏性相关的游戏性系统、场景管理、人工智能、物理模拟等部分，许多时候也会同时用于网游的前台和后台。现时，一些动作为主、非MMO的国内端游甚至会直接在后台运行传统意义上的游戏引擎。至于前台相关的技术，单机和端游的区别更少。此外，随着近年移动终端的兴起，其硬件性能已超越传统掌上游戏机，开发手游所需的技术与传统掌上游戏机并无太大差异。还可预料，现时单机／游戏机的一些较高级的架构及技术，将在不远的未来着陆移动终端平台。 译者认为，本书涵括游戏开发技术的方方面面，同时适合入门及经验丰富的游戏程序员。书名中的架构二字，并不单是给出一个系统结构图，而是描述每个子系统的需求、相关技术及与其他子系统的关系。对译者本人而言，本书的第11章（动画系统）及第14章（运行时游戏性基础系统）是本书特別精彩之处，含有许多少见于其他书籍的内容。而第10章（渲染引擎）由于是游戏引擎中的一个极大的部分，有限的篇幅可能未能覆盖广度及深度，推荐读者参考[1]（注2），人工智能方面也需参考其他专著。 本译作采用LaTeX排版（注3），以Inkscape编译矢量图片。为了令阅读更流畅，内文中的网址都统一改以脚注标示。另外，由于现时游戏开发相关的文献以英文为主，而且游戏开发涉及的知识面很广，本译作尽量以括号形式保留英文术语。为了方便读者查找内容，在附录中增设中英文双向索引（索引条目与原著的不同）。 本人在香港成长学习及工作，至2008年才赴内地游戏工作室工作，不黯内地的中文写作及用字习惯，翻译中曾遇到不少困难。有幸得到出版社人员以及良师益友的帮助，才能完成本译作。特别感谢周筠老师支持本作的提案，并耐心地给予协助及鼓励。编辑张春雨老师和卢鸫翔老师，以及好友余晟给予了大量翻译上的知识及指导。也感谢游戏业界专家云风、大宝和Dave给予了许多宝贵意见。此书的翻译及排版工作比预期更花时间，感谢妻子及儿女们的体谅。此次翻译工作历时三年半，因工作及家庭事宜导致严重延误，唯有在翻译及排版工作上更尽心尽力，希望求得等待此译作的读者们谅解。无论是批评或建议，诚希阁下通过电邮miloyip@gmail.com、新浪微博、豆瓣等渠道不吝赐教。 叶劲峰（Milo Yip） 2013年10月 原作者是顽皮狗（Naughty Dog）《神秘海域（Uncharted）》系列的通才程序员、《最后生还者（The Last of Us）》的首席程序员，之前还曾在EA和Midway工作。 中括号表示引用附录中的参考文献。一些参考条目加入了其中译本的信息。 具体是使用CTEX套装，它是在MiKTeX的基础上增加中文的支持。 前言 最早的电子游戏完全由硬件构成，但微处理器（microprocessor）的高速发展完全改变了游戏的面貌。现在的游戏是在多用途的PC和专门的电子游戏主机（video game console）上玩的，凭借软件带来绝妙的游戏体验。从最初的游戏诞生至今已有半个世纪，但很多人仍然认为游戏是一个未成熟的产业。即使游戏可能是个年轻的产业，若仔细观察，也会发现它正在高速发展。 现时游戏已成为一个上百亿美元的产业，覆盖不同年龄、性别的广泛受众。 千变万化的游戏，可以分为从纸牌游戏到大型多人在线游戏（massively multiplayer online game，MMOG）等多个种类（category）和“类型（genre）”（注1），也可以运行在任何装有微芯片（microchip）的设备上 。你现在可以在PC、手机及多种特别为游戏而设计的手持/电视游戏主机上玩游戏。家用电视游戏通常代表最尖端的游戏科技，又由于它们是周期性地推出新版本，因此有游戏机“世代”（generation）的说法。最新一代（注2）的游戏机包括微软的Xbox 360和索尼的PlayStation 3，但一定不可忽视长盛不衰的PC，以及最近非常流行的任天堂Wii。 最近，剧增的下载式休闲游戏，使这个多样化的商业游戏世界变得更复杂。虽然如此，大型游戏仍然是一门大生意。今天的游戏平台非常复杂，有难以置信的运算能力，这使软件的复杂度得以进一步提升。所有这些先进的软件都需要由人创造出来，这导致团队人数增加，开发成本上涨。随着产业变得成熟，开发团队要寻求更好、更高效的方式去制作产品，可复用软件（reusable software）和中间件（middleware）便应运而生，以补偿软件复杂度的提升。 由于有这么多风格迥异的游戏及多种游戏平台，因此不可能存在单一理想的软件方案。然而，业界已经发展出一些模式 ，也有大量的潜在方案可供选择。现今的问题是如何找到一个合适的方案去迎合某个项目的需要。再进一步，开发团队必须考虑项目的方方面面，以及如何把各方面集成。对于一个崭新的游戏设计，鲜有可能找到一个完美搭配游戏设计各方面的软件包。 现时业界内的老手，入行时都是“开荒牛”。我们这代人很少是计算机科学专业出身（Matt的专业是航空工程、Jason的专业是系统设计工程），但现时很多学院已设有游戏开发的课程和学位。时至今日，为了获取有用的游戏开发信息，学生和开发者必须找到好的途径。对于高端的图形技术，从研究到实践都有大量高质量的信息。可是，这些信息经常不能直接应用到游戏的生产环境，或者没有一个生产级质量的实现。对于图形以外的游戏开发技术，市面上有一些所谓的入门书籍，没提及参考文献就描述很多内容细节，像自己发明的一样。这种做法根本没有用处，甚至经常带有不准确的内容。另一方面，市场上有一些高端的专门领域书籍，例如物理、碰撞、人工智能等。可是，这类书或者啰嗦到让你难以忍受，或者高深到让部分读者无法理解，又或者内容过于零散而难于融会贯通。有一些甚至会直接和某项技术挂钩，软硬件一旦改动，其内容就会迅速过时。 此外，互联网也是收集相关知识的绝佳工具。可是，除非你确实知道要找些什么，否则断链、不准确的资料、质量差的内容也会成为学习障碍。 好在，我们有Jason Gregory，他是一位拥有在顽皮狗（Naughty Dog）工作经验的业界老手，而顽皮狗是全球高度瞩目的游戏工作室之一。Jason在南加州大学教授游戏编程课程时，找不到概括游戏架构的教科书。值得庆幸的是，他承担了这个任务，填补了这个空白。 Jason把应用到实际发行游戏的生产级别知识，以及整个游戏开发的大局编集于本书。他凭经验，不仅融汇了游戏开发的概念和技巧，还用实际的代码示例及实现例子去说明怎样贯通知识来制作游戏。本书的引用及参考文献可以让读者更深入探索游戏开发过程的各方面。虽然例子经常是基于某些技术的，但是概念和技巧是用来实际创作游戏的，它们可以超越个别引擎或API的束缚。 本书是一本我们入行做游戏时想要的书。我们认为本书能让入门者增长知识，也能为有经验者开拓更大的视野。 Jeff Lander（注3） Matthew Whiting（注4） 译注：Genre一词在文学中为体裁。电影和游戏里通常译作类型。不同的游戏类型可见1.2节。 译注：按一般说法，2005年至今属于第7个游戏机世代。这3款游戏机的发行年份为Xbox 360（2005）、PlayStation 3（2006）、Wii（2006）。有关游戏机世代可参考维基百科。 译注：Jeff Lander现时为Darwin 3D公司的首席技术总监、Game Tech公司创始人，曾为艺电首席程序员、Luxoflux公司游戏性及动画技术程序员。 译注：Matthew Whiting现时为Wholesale Algorithms公司程序员，曾为Luxoflux公司首席软件工程师、Insomniac Games公司程序员。 序言 欢迎来到《游戏引擎架构》世界。本书旨在全面探讨典型商业游戏引擎的主要组件。游戏编程是一个庞大的主题，有许多内容需要讨论。不过相信你会发现，我们讨论的深度将足以使你充分理解本书所涵盖的工程理论及常用实践的方方面面。话虽如此，令人着迷的漫长游戏编程之旅其实才刚刚启程。与此相关的每项技术都包含丰富内容，本书将为你打下基础，并引领你进入更广阔的学习空间。 本书焦点在于游戏引擎的技术及架构。我们会探讨商业游戏引擎中，各个子系统的相关理论，以及实现这些理论所需要的典型数据结构、算法和软件接口。游戏引擎与游戏的界限颇为模糊。我们将把注意力集中在引擎本身，包括多个低阶基础系统（low-level foundation system）、渲染引擎（rendering engine）、碰撞系统（collision system）、物理模拟（physics simulation）、人物动画（character animation），及一个我称为游戏性基础层（gameplay foundation layer）的深入讨论。此层包括游戏对象模型（game object model）、世界编辑器（world editor）、事件系统（event system）及脚本系统（scripting system）。我们也将会接触游戏性编程（gameplay programming）的多个方面，包括玩家机制（player mechanics）、摄像机（camera）及人工智能（artificial intelligence，AI）。然而，这类讨论会被限制在游戏性系统和引擎接口范围。 本书可以作为大学中等级游戏程序设计中两到三门课程的教材。当然，本书也适合软件工程师、业余爱好者、自学的游戏程序员，以及游戏行业从业人员。通过阅读本书，资历较浅的游戏程序员可以巩固他们所学的游戏数学、引擎架构及游戏科技方面的知识。专注某一领域的资深程序员也能从本书更为全面的介绍中获益。 为了更好地学习本书内容，你需要掌握基本的面向对象编程概念并至少拥有一些C++编程经验。尽管游戏行业已经开始尝试使用一些新的、令人兴奋的编程语言，然而工业级的3D游戏引擎仍然是用C或C++编写的，任何认真的游戏程序员都应该掌握C++。我们将在第3章重温一些面向对象编程的基本原则，毫无疑问，你还会从本书学到一些C++的小技巧，不过C++的基础最好还是通过阅读[39]、[31]及[32]来获得。如果你对C++已经有点生疏，建议你在阅读本书的同时，最好能重温这几本或者类似书籍。如果你完全没有C++经验，在看本书之前，可以考虑先阅读[39]的前几章，或者尝试学习一些C++的在线教程。 学习编程技能最好的方法就是写代码。在阅读本书时，强烈建议你选择一些特别感兴趣的主题付诸实践。举例来说，如果你觉得人物动画很有趣，那么可以首先安装OGRE，并测试一下它的蒙皮动画示范。接着还可以尝试用OGRE实现本书谈及的一些动画混合技巧。下一步你可能会打算用游戏手柄控制人物在平面上行走。等你能玩转一些简单的东西了，就应该以此为基础，继续前进！之后可以转移到另一个游戏技术范畴，周而复始。这些项目是什么并不重要，重要的是你在实践游戏编程的艺术，而不是纸上谈兵。 游戏科技是一个活生生、会呼吸的家伙 ，永远不可能将之束缚于书本之上 。因此，附加的资源、勘误、更新、示例代码、项目构思等已经发到本书的网站。 目录 推荐序1 iii推荐序2 v译序 vii序言 xvii前言 xix致谢 xxi第一部分 基础 1第1章 导论 31.1 典型游戏团队的结构 41.2 游戏是什么 71.3 游戏引擎是什么 101.4 不同游戏类型中的引擎差异 111.5 游戏引擎概观 221.6 运行时引擎架构 271.7 工具及资产管道 46第2章 专业工具 532.1 版本控制 532.2 微软Visual Studio 612.3 剖析工具 782.4 内存泄漏和损坏检测 792.5 其他工具 80第3章 游戏软件工程基础 833.1 重温C++及最佳实践 833.2 C/C++的数据、代码及内存 903.3 捕捉及处理错误 118第4章 游戏所需的三维数学 1254.1 在二维中解决三维问题 1254.2 点和矢量 1254.3 矩阵 1394.4 四元数 1564.5 比较各种旋转表达方式 1644.6 其他数学对象 1684.7 硬件加速的SIMD运算 1734.8 产生随机数 180第二部分 低阶引擎系统 183第5章 游戏支持系统 1855.1 子系统的启动和终止 1855.2 内存管理 1935.3 容器 2085.4 字符串 2255.5 引擎配置 234第6章 资源及文件系统 2416.1 文件系统 2416.2 资源管理器 251第7章 游戏循环及实时模拟 2777.1 渲染循环 2777.2 游戏循环 2787.3 游戏循环的架构风格 2807.4 抽象时间线 2837.5 测量及处理时间 2857.6 多处理器的游戏循环 2967.7 网络多人游戏循环 304第8章 人体学接口设备（HID） 3098.1 各种人体学接口设备 3098.2 人体学接口设备的接口技术 3118.3 输入类型 3128.4 输出类型 3168.5 游戏引擎的人体学接口设备系统 3188.6 人体学接口设备使用实践 332第9章 调试及开发工具 3339.1 日志及跟踪 3339.2 调试用的绘图功能 3379.3 游戏内置菜单 3449.4 游戏内置主控台 3479.5 调试用摄像机和游戏暂停 3489.6 作弊 3489.7 屏幕截图及录像 3499.8 游戏内置性能剖析 3499.9 游戏内置的内存统计和泄漏检测 356第三部分 图形及动画 359第10章 渲染引擎 36110.1 采用深度缓冲的三角形光栅化基础 36110.2 渲染管道 40410.3 高级光照及全局光照 42610.4 视觉效果和覆盖层 43810.5 延伸阅读 446第11章 动画系统 44711.1 角色动画的类型 44711.2 骨骼 45211.3 姿势 45411.4 动画片段 45911.5 蒙皮及生成矩阵调色板 47111.6 动画混合 47611.7 后期处理 49311.8 压缩技术 49611.9 动画系统架构 50111.10 动画管道 50211.11 动作状态机 51511.12 动画控制器 535第12章 碰撞及刚体动力学 53712.1 你想在游戏中加入物理吗 53712.2 碰撞/物理中间件 54212.3 碰撞检测系统 54412.4 刚体动力学 56912.5 整合物理引擎至游戏 60112.6 展望：高级物理功能 616第四部分 游戏性 617第13章 游戏性系统简介 61913.1 剖析游戏世界 61913.2 实现动态元素：游戏对象 62313.3 数据驱动游戏引擎 62613.4 游戏世界编辑器 627第14章 运行时游戏性基础系统 63714.1 游戏性基础系统的组件 63714.2 各种运行时对象模型架构 64014.3 世界组块的数据格式 65714.4 游戏世界的加载和串流 66314.5 对象引用与世界查询 67014.6 实时更新游戏对象 67614.7 事件与消息泵 69014.8 脚本 70714.9 高层次的游戏流程 726第五部分 总结 727第15章 还有更多内容吗 72915.1 一些未谈及的引擎系统 72915.2 游戏性系统 730参考文献 733中文索引 737英文索引 755 参考文献 Tomas Akenine-Moller, Eric Haines, and Naty Hoffman. Real-Time Rendering (3rd Edition). Wellesley, MA: A K Peters, 2008. 中译本：《实时计算机图形学（第2版）》，普建涛译，北京大学出版社，2004. Andrei Alexandrescu. Modern C++ Design: Generic Programming and Design Patterns Applied. Resding, MA: Addison-Wesley, 2001. 中译本：《C++设计新思维：泛型编程与设计模式之应用》，侯捷/於春景译，华中科技大学出版社，2003. Grenville Armitage, Mark Claypool and Philip Branch. Networking and Online Games: Understanding and Engineering Multiplayer Internet Games. New York, NY: John Wiley and Sons, 2006. James Arvo (editor). Graphics Gems II. San Diego, CA: Academic Press, 1991. Grady Booch, Robert A. Maksimchuk, Michael W. Engel, Bobbi J. Young, Jim Conallen, and Kelli A. Houston. Object-Oriented Analysis and Design with Applications (3rd Edition). Reading, MA: Addison-Wesley, 2007. 中译本：《面向对象分析与设计（第3版）》，王海鹏/潘加宇译，电子工业出版社，2012. Mark DeLoura (editor). Game Programming Gems. Hingham, MA: Charles River Media, 2000. 中译本：《游戏编程精粹 1》， 王淑礼译，人民邮电出版社，2004. Mark DeLoura (editor). Game Programming Gems 2. Hingham, MA: Charles River Media, 2001. 中译本：《游戏编程精粹 2》，袁国忠译，人民邮电出版社，2003. Philip Dutré, Kavita Bala and Philippe Bekaert. Advanced Global Illumination (2nd Edition). Wellesley, MA: A K Peters, 2006. David H. Eberly. 3D Game Engine Design: A Practical Approach to Real-Time Computer Graphics. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann, 2001. 国内英文版：《3D游戏引擎设计：实时计算机图形学的应用方法（第2版）》，人民邮电出版社，2009. David H. Eberly. 3D Game Engine Architecture: Engineering Real-Time Applications with Wild Magic. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann, 2005. David H. Eberly. Game Physics. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann, 2003. Christer Ericson. Real-Time Collision Detection. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann, 2005. 中译本：《实时碰撞检测算法技术》，刘天慧译，清华大学出版社，2010. Randima Fernando (editor). GPU Gems: Programming Techniques, Tips and Tricks for Real-Time Graphics. Reading, MA: Addison-Wesley, 2004. 中译本：《GPU精粹：实时图形编程的技术、技巧和技艺》，姚勇译，人民邮电出版社，2006. James D. Foley, Andries van Dam, Steven K. Feiner, and John F. Hughes. 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Steve Maguire. Writing Solid Code: Microsoft's Techniques for Developing Bug Free C Programs. Bellevue, WA: Microsoft Press, 1993. 国内英文版：《编程精粹：编写高质量C语言代码》，人民邮电出版社，2009. Scott Meyers. Effective C++: 55 Specific Ways to Improve Your Programs and Designs (3rd Edition). Reading, MA: Addison-Wesley, 2005. 中译本：《Effective C++：改善程序与设计的55个具体做法（第3版）》，侯捷译，电子工业出版社，2011. Scott Meyers. More Effective C++: 35 New Ways to Improve Your Programs and Designs. Reading, MA: Addison-Wesley, 1996. 中译本：《More Effective C++：35个改善编程与设计的有效方法（中文版）》，侯捷译，电子工业出版社，2011. Scott Meyers. Effective STL: 50 Specific Ways to Improve Your Use of the Standard Template Library. Reading, MA: Addison-Wesley, 2001. 中译本：《Effective STL：50条有效使用STL的经验》，潘爱民/陈铭/邹开红译，电子工业出版社，2013. Ian Millington. Game Physics Engine Development. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann, 2007. Hubert Nguyen (editor). GPU Gems 3. Reading, MA: Addison-Wesley, 2007. 中译本：《GPU精粹3》，杨柏林/陈根浪/王聪译，清华大学出版社，2010. Alan W. Paeth (editor). Graphics Gems V. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann, 1995. C. Michael Pilato, Ben Collins-Sussman, and Brian W. Fitzpatrick. Version Control with Subversion (2nd Edition). Sebastopol , CA: O'Reilly Media, 2008. （常被称作“The Subversion Book”，线上版本.） 国内英文版：《使用Subversion进行版本控制》，开明出版社，2009. Matt Pharr (editor). GPU Gems 2: Programming Techniques for High-Performance Graphics and General-Purpose Computation. Reading, MA: Addison-Wesley, 2005. 中译本：《GPU精粹2：高性能图形芯片和通用计算编程技巧》，龚敏敏译，清华大学出版社，2007. Bjarne Stroustrup. The C++ Programming Language, Special Edition (3rd Edition). Reading, MA: Addison-Wesley, 2000. 中译本《C++程序设计语言（特别版）》，裘宗燕译，机械工业出版社，2010. Dante Treglia (editor). Game Programming Gems 3. Hingham, MA: Charles River Media, 2002. 中译本：《游戏编程精粹3》，张磊译，人民邮电出版社，2003. Gino van den Bergen. Collision Detection in Interactive 3D Environments. San Francisco, CA: Morgan Kaufmann, 2003. Alan Watt. 3D Computer Graphics (3rd Edition). Reading, MA: Addison Wesley, 1999. James Whitehead II, Bryan McLemore and Matthew Orlando. World of Warcraft Programming: A Guide and Reference for Creating WoW Addons. New York, NY: John Wiley & Sons, 2008. 中译本：《魔兽世界编程宝典：World of Warcraft Addons完全参考手册》，杨柏林/张卫星/王聪译，清华大学出版社，2010. Richard Williams. The Animator's Survival Kit. London, England: Faber & Faber, 2002. 中译本：《原动画基础教程：动画人的生存手册》，邓晓娥译，中国青年出版社，2006. 勘误 第1次印册（2014年2月） P.xviii: 译注中 Wholesale Algoithms -> Wholesale Algorithms P.10: 最后一段第一行 微软的媒体播放器 -> 微软的Windows Media Player (多谢读者OpenGPU来函指正) P.15: 1.4.3节第三点 按妞 -> 按钮 (多谢读者一个小小凡人来函指正) P.40: 正文最后一行 按扭 -> 按钮 P.50: 1.7.8节第二节第一行 同是 -> 同时 (多谢读者czfdd来函指正) P.98: 代码 writeExampleStruct(Example& ex, Stream& ex) 中 Stream& ex -> Stream& stream (多谢读者Snow来函指正) P.106: 第一段中有六处 BBS -> BSS，最后一段代码的注释也有同样错误 (多谢读者trout来函指正) P.119: 译注中 软体工程 -> 软件工程 (多谢读者Snow来函指正) P.214: 正文第一段有两处 虚内存 -> 虚拟内存 (多谢读者Snow来函指正) P.216: 脚注24应标明为译注 (多谢读者Snow来函指正) P.221: 第一段代码的第二个断言应为 ASSERT(link.m_pPrev != NULL); (多谢读者Snow来函指正) P.230: 5.4.4.1节 第二段 软体 -> 软件 P.286: 脚注4应标明为译注 (多谢读者Snow来函指正) P.322: 第二段 按扭事件字 -> 按钮事件 P.349: 9.8节第二段第二行两处 部析器 -> 剖析器 (多谢读者Snow来函指正) P.738-572: 双数页页眉 参考文献 -> 中文索引 P.755-772: 双数页页眉 参考文献 -> 英文索引 P.755: kd tree项应归入K而不是Symbols 以上的错误已于第2次印册中修正。 第2次印册及之前 P.11: 第四行 细致程度 -> 层次细节 (这是level-of-detail/LOD的内地通译，多谢读者OpenGPU来函指正) P.12: 正文第一段及图1.2标题 使命之唤 -> 使命召唤 (多谢读者OpenGPU来函指正) P.12: 正文第一段 战栗时空 -> 半条命 (多谢读者OpenGPU来函指正) P.16: 第一点 表面下散射 -> 次表面散射 (多谢读者OpenGPU来函指正) P.17: 1.4.4节第五行 次文化 -> 亚文化 (此译法在内地更常用。多谢读者OpenGPU来函提示) P.22: 战栗时空 -> 半条命 P.24: 战栗时空2 -> 半条命2 P.34: 1.6.8.2节第一行 提呈 -> 提交 (这术语在本书其他地方都写作提交。多谢读者OpenGPU来函提示) P.35: 第七行 提呈 -> 提交 (这术语在本书其他地方都写作提交。多谢读者OpenGPU来函提示) P.50: 战栗时空2 -> 半条命2 P.365: 第四段第二行: 细致程度 -> 层次细节 P.441: 10.4.3.2节第三行 细致程度 -> 层次细节 P.494: sinusiod -> sinusoid (多谢读者OpenGPU来函指正) P.511: 11.10.4节第一行 谈入 -> 淡入 (多谢读者Snow来函指正) P.541: 战栗时空2 -> 半条命2 P.627: 战栗时空2 -> 半条命2 P.654: 第二行 建康值 -> 血量 (原来是改正错别字，但译者发现应改作前后统一使用的“血量”。多谢读者Snow来函指正) P.692: 第二行 内部分式 -> 内部方式 (多谢读者Snow来函指正) P.696: 14.7.6节第四行 不设实际 -> 不切实际 (多谢读者Snow来函指正) 以上的错误已于第3次印册中修正。 其他意见 P.220: 正文第一段 m_root.m_pElement 和 P.218 第一段代码中的 m_pElem 不统一。原文有此问题，但因为它们是不同的struct，暂不列作错误。 (多谢读者Snow来函提示) P.331: 8.5.8节第二段中 “反覆”较常见的写法为“反复”，但前者也是正确的，暂不列作错误。 (多谢读者Snow来函提示) P.390: 10.1.3.3节静态光照第二段中“取而代之，我们会使用一张光照纹理贴到所有受光源影响范围内的物体上。这样做能令动态物体经过光源时得到正确的光照。” 后面的一句与前句好像难以一起理解。译者认为，作者应该是指，使用同一静态光源去为静态物件生成光照纹理，以及用于动态对象的光照，能使两者的效果维持一致性。译者会考虑对译文作出改善或加入译注解译。（多谢读者店残来函查询） P.689: 第五行 并行处理世代 -> 并行处理时代 是对era较准确的翻译。 (多谢读者Snow来函提示) 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/mypongo/article/details/38388381。 该文由互联网用户投稿提供，文中观点代表作者本人意见，并不代表本站的立场。 作为信息平台，本站仅提供文章转载服务，并不拥有其所有权，也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况，请及时联系我们，我们将第一时间进行核实并删除相应内容。

...企业级应用开发的首选语言，其多线程技术的重要性日益凸显。近日，Oracle发布了Java 17版本，其中对并发编程的支持有了显著提升。新版本引入了Actor模型的改进版——JSR 4204，使得Java开发者能够更轻松地构建无状态、无并发问题的分布式系统。 此外，Java 17引入了JEP 395，即“Coroutines for the Java Virtual Machine”，这允许程序员在单线程环境中编写异步代码，提高了代码的简洁性和可读性。Coroutine技术结合了轻量级线程和协程的优点，使得Java程序员能更好地处理高并发场景下的任务切换。 对于线程池管理，Java 17也提供了新的优化，如对线程池大小动态调整的支持，有助于在保证系统性能的同时避免资源浪费。而Java社区对于并行计算和GPU加速的探索也在不断深入，例如Project Loom计划中的ZGC垃圾收集器，旨在提供更好的线程安全性与性能。 同时，随着微服务架构的流行，Java并发编程的挑战也转向了如何设计和管理复杂的分布式系统。研究者们正在探索如何在分布式环境中实现高效的线程通信，如零拷贝、低延迟网络编程等。 总的来说，Java多线程技术的发展不仅体现在语言层面的更新，更在于如何帮助开发者解决实际问题，提高系统的并发性能和可扩展性。无论是企业级应用开发还是新兴技术领域，Java的并发编程能力都将发挥关键作用。

如何在Lua中处理可变数量的参数？ Lua，这个小巧而又功能强大的脚本语言，在游戏开发、网络应用等领域得到了广泛应用。说起来，Lua在处理函数参数这块儿可是相当灵活的，尤其是它那个对可变数量参数的支持，简直是让开发者们的编程生活轻松不少。这样一来，大伙儿就能写出更加简洁利落、效率更高的代码，而且适用性也贼强，真是开发者的福音啊！那么，今天我们就一起深入探讨一下如何在Lua中优雅地处理可变数量的参数。 1. Lua中的...语法 在Lua中，处理可变数量参数的关键在于“...”（三个点）语法。当你在函数定义时使用"..."作为参数列表的一部分，它将捕获并打包所有额外传入的参数到一个table中。 lua function printMany(...) for i, value in ipairs(arg) do print(value) end end printMany("Hello", "World", "from", "Lua") 上述代码中，printMany函数通过“...”接收任意数量的参数，并通过内置的arg表进行访问和遍历。当调用printMany函数时，实际传入的所有额外参数都会被收集到arg表中。 然而，从Lua 5.2版本开始，arg不再推荐使用，而是建议直接在函数内部声明一个局部变量来代替，如： lua function printMany(...) local arguments = {...} for i, value in ipairs(arguments) do print(value) end end 这里，{...}会创建一个新的table，包含所有传递给函数的额外参数。 2. 使用select()函数 除了直接访问“...”收集到的参数表外，Lua还提供了一个名为select()的内建函数，它可以用来根据索引或'（''表示参数个数）获取可变参数的信息。 lua function sum(...) local total = 0 local count = select('', ...) for i = 1, count do total = total + select(i, ...) end return total end print(sum(1, 2, 3, 4)) -- 输出：10 在这个例子中，select('', ...)返回了传递给sum函数的参数总数，然后我们通过循环遍历并累加这些参数值。 3. 可变参数与固定参数结合 Lua允许你在函数参数列表中同时指定固定参数和可变参数。固定参数需放在可变参数之前。 lua function greet(firstName, lastName, ...) print("Hello, " .. firstName .. " " .. lastName) -- 处理可能存在的附加消息 local messages = {...} if messages > 0 then print("You have additional messages:") for _, message in ipairs(messages) do print("- " .. message) end end end greet("John", "Doe", "Welcome!", "Have a nice day!") 此例中，greet函数首先接受两个固定的姓名参数，然后用“...”捕获任何额外的消息。 总结起来，Lua对可变数量参数的支持为我们的编程提供了极大的便利性和灵活性。掌握并灵活运用这个特性，绝对能让我们在Lua的天地里如鱼得水，轻松应对各种烧脑的需求。甭管是设计函数还是日常敲代码，咱们都能用更贴近人类思维方式的方式来解决问题，而不是被编程语言那些死板的规则给框住手脚。希望以上的讨论和示例代码能够帮助你更好地掌握Lua处理可变参数的方法，从而在你的项目中发挥更大的作用。

在深入理解Lua中metatables的概念及其强大功能之后，我们可以进一步关注其在实际开发场景中的应用和最新动态。近期，随着游戏引擎如Unity对Lua脚本支持的不断优化升级，以及云计算、物联网等领域的轻量级脚本需求增长，Lua语言及其中的metatable机制在项目开发中的重要性日益凸显。 例如，在游戏开发中，metatable常被用来实现对象系统，通过元表可以定义类的行为，包括继承、多态等面向对象特性，极大地提高了代码复用性和可维护性。在Roblox Studio这样的基于Lua的游戏创作平台中，开发者利用metatable实现了复杂的用户自定义逻辑，创建出丰富多样的游戏玩法和交互体验。 同时，Lua因其小巧高效的特点，在嵌入式系统和网络服务端编程中也广泛应用，metatable机制在这些场景下同样发挥着关键作用，如用于定制数据结构的行为、实现资源管理等功能。 此外，对于Lua metatable机制的研究与探讨也在持续进行，学术界和开源社区不断有新的实践案例和理论分析出炉，例如LuaJIT项目就对metatable进行了深度优化以提升性能，而一些技术博客和教程则通过实例详细解读metatable如何解决实际开发问题，为开发者们提供了宝贵的参考资料。 因此，紧跟Lua及metatable机制的发展趋势，结合具体应用场景进行学习和实践，不仅有助于提升编程技巧，更能适应快速发展的软件行业需求，让Lua成为更多开发者手中的利器。

Lua 技术探索：深入理解 "badargument2 to 'insert' table expected, got nil" 错误 Lua，作为一种轻量级脚本语言，以其小巧、灵活和高效而备受开发者的喜爱。在我们实际编写代码的时候，有时候会遇到一些让人脑壳疼的错误信息，就比如那个“bad argument 2 to 'insert'，本来应该是个表格来着，结果却收到了nil”。这就像是你准备往抽屉里放衣服，却发现抽屉位置空空如也，这可真是让人丈二和尚摸不着头脑。本文将带你一起深入探讨这个错误背后的原因，并通过丰富的代码实例帮你理解它，以便你在今后的开发过程中能更游刃有余地处理此类问题。 1. 错误解析 在Lua中，当你尝试使用table.insert方法时，该方法期望接收到两个参数：一个是表（table），另一个是要插入到表中的元素。当错误信息提示"bad argument 2 to 'insert'"时，意味着函数接收到的第二个参数存在问题。这里的"2"实际上是指第二个实参，"table expected, got nil"则明确告诉我们，原本应该是一个table类型的参数，但实际获取的是nil。 2. 代码示例与分析 示例一： lua -- 创建一个空表 local myTable = {} -- 尝试向表中插入一个元素，但没有指定要插入哪个表 table.insert(nil, "I am supposed to be in a table!") -- 运行这段代码将会抛出错误：bad argument 1 to 'insert' (table expected, got nil) 在这段代码中，我们试图调用table.insert函数，但作为第一个参数传入了nil而非table，因此出现了上述错误。错误信息中的“1”是因为在Lua中，函数参数是从1开始计数的。 示例二： lua -- 正确创建并初始化一个table local myTable = {"Element 1", "Element 2"} -- 试图插入一个新的元素，但是新元素的引用丢失 local newElement = "New Element" newElement = nil -- 这里将newElement设为nil table.insert(myTable, newElement) -- 运行这段代码将会抛出错误：bad argument 2 to 'insert' (value expected, got nil) 在这个例子中，尽管我们正确提供了table作为table.insert的第一个参数，但第二个参数newElement被设置为了nil，导致插入操作失败。 3. 解决方案与思考过程 理解了错误来源后，解决问题的关键在于确保传递给table.insert的两个参数都是有效的。关于第一个参数，你可得把它搞清楚了，必须是个实实在在的table，不能是nil空空如也；而第二个参数呢，也得瞪大眼睛瞧仔细了，确保它是你真正想塞进那个表里的“良民”，也就是个有效的值。 lua -- 正确的插入操作演示 local myTable = {"Element 1", "Element 2"} -- 确保新元素存在且非nil local newElement = "New Element" table.insert(myTable, newElement) -- 此时不会出现错误 print(table.concat(myTable, ", ")) -- 输出: "Element 1, Element 2, New Element" 在实际编程过程中，我们需要时刻保持警惕，确保对变量的管理和引用是准确无误的，尤其是在进行数据结构操作如插入、删除或更新时。这种精细到每根汗毛的编程习惯，可不只是能帮我们躲开“参数错误”这类小坑，更能给咱们的程序打上一层强心针，让它的稳定性和坚固程度蹭蹭上涨。 总之，面对"bad argument 2 to 'insert' table expected, got nil"这类错误，记住一点：在执行任何修改table的操作前，请先确认所有相关变量都已正确初始化并且指向有效的值。这样一来，你就能把Lua这门超级灵活的语言玩得溜溜的，让它变成你的趁手神器，而不是绊你前进步伐的小石头。

Lua中的“cannot call method on a nontable value”错误详解与实战解决 Lua，作为一种轻量级、可嵌入的脚本语言，在游戏开发和网络应用中被广泛应用。在实际编程的时候，咱们经常会撞上一个让人挠头的运行时错误，它就是那个“cannot call method on a nontable value”，这个错误提示是不是听起来挺拗口？其实呢，就是在说我们试图在一个非表格类型的值上调用方法了。这篇文章咱们要接地气地聊聊这个错误背后的真相，不仅有满满的代码实例撑腰，还会手把手地带大伙儿一步步揭开它的神秘面纱，最后把问题给妥妥地解决了。 1. 错误概述 当我们尝试在一个非table类型的值上调用方法时，Lua解释器会抛出这个错误信息：“cannot call method on a nontable value”。简单来说，它就是在告诉你：嘿，伙计，你试图对一个不是table的东西进行方法调用，这在Lua里是不允许的！ 2. 错误会发生的场景 为了更好地理解这个问题，让我们先看一段典型的引发此错误的Lua代码： lua -- 示例1 local number = 5 number:len() -- 这将导致 "cannot call method 'len' on a nontable value" 的错误 在上述例子中，我们尝试在一个数字类型变量number上调用len()方法，但显然，数字类型并没有len()这个方法，这就违反了Lua规定，于是就出现了错误提示。 3. 解析与解决之道 首先，我们需要明确一点：在Lua中，只有table类型才能拥有方法（或者说metatable中的元方法）。所以，当你打算呼唤某个方法的时候，千万要确认这个方法是用在一个长得像表格的类型的数据上。 3.1 正确使用table的方法调用 例如，Lua字符串实际上是table的一个封装，我们可以正确地在字符串上调用方法： lua -- 示例2 local str = "Hello, World!" print(str:len()) -- 输出: 13 在这个例子中，str虽然是字符串类型，但它内部实际上是一个table，并且定义了len这个方法，所以这段代码能够正常执行。 3.2 遇到错误时的排查策略 当遇到“cannot call method on a nontable value”错误时，你可以按照以下步骤进行排查： - 检查变量类型：确认你要调用方法的变量是否为table类型。 - 查阅API文档：确保该类型的数据结构支持你所调用的方法。 - 审视代码逻辑：有可能是由于逻辑处理不当，使得原本应该是table类型的变量在某些情况下变成了其他类型。 3.3 错误修复实例 假设我们在设计一个玩家类Player，其中包含了一个返回玩家姓名的方法getName，而我们错误地在初始化阶段没有将其设置为table： lua -- 示例3 (错误示范) local Player = "John Doe" function Player.getName() return self end local player = Player print(player.getName()) -- 报错: cannot call method 'getName' on a nontable value -- 示例4 (修正后的代码) local Player = {} Player.name = "John Doe" Player.getName = function(self) return self.name end local player = Player print(player.getName()) -- 输出: John Doe 在示例3中，我们试图在一个字符串上调用方法，而在示例4中，我们将Player初始化为一个table，并为其添加了getName方法，从而避免了错误的发生。 总结一下，理解并有效规避“cannot call method on a nontable value”错误的关键在于熟知Lua的数据类型及其行为特性，以及合理地运用面向对象编程思想来组织你的代码。希望本文能帮助你在Lua的世界里更加游刃有余地解决问题，享受编程的乐趣！

如何在Lua中处理复杂的异步任务调度？ 一、引言 在开发复杂的应用程序时，我们常常需要处理各种并发任务，这些任务可能包括网络请求、数据库操作、文件读写等。Lua，这门编程语言就像是个聪明的小帮手，不仅简洁明了还特别高效。它有一个超棒的特点，就是能提供一堆工具，让你在处理事情时，特别是那些需要同时做多件事（也就是异步操作）的时候，就像有了魔法一样轻松。用 Lua 编码，你就能轻松打造各种复杂的应用程序，就像是拼积木一样简单，而且还能玩出花来。本文将深入探讨如何利用Lua处理复杂的异步任务调度。 二、Lua的基本异步机制 Lua通过coroutine（协程）来实现异步操作。哎呀，你懂的，协程就像魔法一样，能让咱们的程序在跑的时候，突然冒出好多条同时进行的线索，就像是在厨房里，一边炒菜一边洗碗，两不耽误。这种玩法让咱们写并发程序的时候，既直觉又灵活，就像在玩拼图游戏，每块拼图都能自己动起来，组合出各种精彩的画面。Lua中创建和管理协程的API包括coroutine.create、coroutine.yield、coroutine.resume等。 三、编写异步任务示例 假设我们要构建一个简单的Web服务器，它需要同时处理多个HTTP请求，并在请求之间进行异步调度。 lua -- 创建一个协程处理函数 function handle_request(req, res) -- 模拟网络延迟 coroutine.yield(1) -- 延迟1秒 io.write(res, "Hello, " .. req) end -- 创建主协程并启动 local main_coroutine = coroutine.create(function() local client = require("socket.http") for i = 1, 5 do local request = "client" .. i local response = "" local resp = client.request("GET", "http://example.com", { ["method"] = "POST", ["headers"] = {"Content-Type": "text/plain"}, ["body"] = request }) coroutine.yield(resp) response = resp.body end print("Responses:", response) end) -- 启动主协程 coroutine.resume(main_coroutine) 四、使用事件循环优化调度 对于更复杂的场景，仅依赖协程的原生能力可能不足以高效地调度大量并发任务。Lua提供了LuaJIT和Lpeg这样的扩展，其中LuaJIT提供了更强大的性能优化和高级特性支持。 我们可以使用LuaJIT的uv库来实现一个事件循环，用于调度和管理协程： lua local uv = require("uv") -- 定义事件循环 local event_loop = uv.loop() -- 创建事件处理器，用于处理协程完成时的回调 function on_complete(err) if err then print("Error occurred: ", err) else print("Task completed successfully.") end event_loop:stop() -- 停止事件循环 end -- 添加协程到事件循环中 for _, req in ipairs({"req1", "req2", "req3"}) do local handle_task = function(task) coroutine.yield(2) -- 模拟较长时间的任务 print("Task ", task, " completed.") uv.callback(on_complete) -- 注册完成回调 end event_loop:add_timer(0, handle_task, req) end -- 启动事件循环 event_loop:start() 五、总结与展望 通过上述示例，我们了解到Lua在处理复杂异步任务调度时的强大能力。无论是利用基本的协程功能还是扩展库提供的高级特性，Lua都能帮助开发者构建高性能、可扩展的应用系统。哎呀，随着咱们对并发模型这事儿琢磨得越来越透了，开发者们就可以开始尝试搞一些更复杂、更有意思的调度策略和优化方法啦！比如说，用消息队列这种黑科技来管理任务，或者建立个任务池，让任务们排队等待执行，这样一来，咱们就能解决更多、更复杂的并发问题了，是不是感觉挺酷的？总之，Lua以其简洁性和灵活性，成为处理异步任务的理想选择之一。

...性能、异步事件驱动的网络应用程序框架时，我们可能会遇到一个常见的异常提示：“CannotFindServerSelection找不到服务器选择策略”。这句话其实就是在说，我们在设置的时候，可能马虎大意了，没把服务器地址或者地址类型给整明白，就像是拼图少了关键一块，让整个配置过程卡壳了。这篇东西，咱们就围着这个话题转悠，我会带着大伙儿瞅瞅实例代码，掰开揉碎了细细讲讲，一起摸清楚这背后的门道，再聊聊怎么机智地躲过这类问题的坑。 1. 问题概述 无法找到服务器选择策略 在Netty中，当我们尝试连接到远程服务器时，需要明确指定服务器的地址信息。如果在配置的时候，你忘记或者不小心设错了服务器地址，Netty这个家伙就像丢了指南针的探险家，完全找不到北，不知道该连接哪个目标服务器。这时候，它就会抛出一个“CannotFindServerSelection找不到服务器选择策略”的大异常，就像是在跟你说：“喂喂喂，我迷路了，快帮我看看地址对不对！”这就好比你要去朋友家做客，但没有拿到具体地址，自然就迷失了方向。 2. 配置示例与问题分析 首先，让我们通过一段简单的Netty客户端初始化代码来直观理解这个问题： java EventLoopGroup group = new NioEventLoopGroup(); Bootstrap bootstrap = new Bootstrap(); bootstrap.group(group) .channel(NioSocketChannel.class) // 指定通道类型 .handler(new ChannelInitializer() { @Override protected void initChannel(SocketChannel ch) throws Exception { ch.pipeline().addLast(new StringDecoder(), new StringEncoder(), new SimpleClientHandler()); } }); // 错误的服务器地址配置方式（未指定服务器地址） bootstrap.connect(); // 这里没有提供服务器地址和端口，将会导致"CannotFindServerSelection"异常 // 正确的服务器地址配置方式 bootstrap.connect(new InetSocketAddress("localhost", 8080)); // 提供具体的服务器地址和端口 上述代码中，错误的bootstrap.connect()调用并未传入任何服务器地址信息，因此会触发异常。而正确的做法是提供一个InetSocketAddress对象，包含目标服务器的IP地址和端口号。 3. 地址类型的影响 此外，除了确保服务器地址已正确设置外，还需注意的是地址类型的选择。例如，在上述代码中，我们使用了NioSocketChannel作为通信通道，对应的服务器地址类型应为InetSocketAddress。如果你的应用恰好需要用到Unix Domain Socket或者其他一些特别的地址类型，那你就得相应地“变通”一下，调整你的地址类型和通道实现方式，就像是在玩拼图游戏一样，不同的场景要选用不同的拼图块儿。 java // 使用Unix Domain Socket的场景 bootstrap.channel(UnixSocketChannel.class); bootstrap.connect(new DomainSocketAddress("/path/to/socket")); 4. 思考与探讨 面对“CannotFindServerSelection”这样的问题，我们不仅要学会从错误信息中找出关键线索，更要深刻理解Netty框架的工作原理，以确保在配置环节做到万无一失。这就像是平时计划出门旅行一样，不仅得清楚自己要奔向哪个具体的地方（服务器地址），还必须挑对最合适的座驾或交通工具（通道类型），才能一路顺风、顺利到达目的地。 总结来说，当你在使用Netty时遇到“CannotFindServerSelection找不到服务器选择策略”的问题时，别忘了检查两点：一是是否设置了确切的服务器地址；二是所使用的通道类型与地址类型是否匹配。只要把这两个关键点搞定了，咱们就能轻轻松松解决这个麻烦，确保咱们的网络编程之路一路绿灯，畅通无阻地向前冲。

...们不难发现其对高性能网络编程的重要性。近期，随着云计算、大数据和分布式系统的发展，对高效内存管理的需求愈发显著。例如，在处理微服务架构中的大量并发请求时，Netty及其ByteBuf的设计理念为减少延迟、优化资源利用提供了有力支持。 进一步探究，Google于2021年发布的Golang 1.16版本中引入了新的内存管理改进措施，如更大的内存页分配以减少内部碎片，这一举措与Netty的内存池设计有异曲同工之妙。同样致力于提升性能和降低内存开销，Golang的实践证明了内存管理对于现代编程语言和框架的关键作用。 另外，一篇发表在ACM Transactions on Networking上的学术论文《Efficient Memory Management for High-speed Packet Processing》也详细探讨了如何通过创新的内存管理模式来应对高速数据包处理场景下的挑战，这为我们理解Netty ByteBuf的工作原理提供了更为广阔的理论视角。 同时，随着硬件技术的不断革新，如Intel Optane持久内存等新型存储介质的出现，也为包括Netty在内的软件栈提出了新的内存管理需求与可能。未来，如何结合这些新兴技术，持续优化ByteBuf或其他类似组件的内存管理策略，将是我们开发者需要关注并深入研究的方向。

... 这是一种在Java编程环境中常见的异常类型，当程序试图解析一个不符合标准URL格式的字符串时会被抛出。在Scala编程中，由于Scala运行在Java虚拟机（JVM）上，因此也会遇到这种情况。这种异常通常发生在网络编程或处理URL相关的场景中，需要通过适当的错误处理机制来应对，以保证程序的健壮性和稳定性。 正则表达式 , 正则表达式是一种强大的文本匹配工具，用于描述一系列符合特定模式的字符串。在本文中，正则表达式被用来验证URL字符串的格式是否正确。通过定义特定的模式，可以有效地筛选出符合URL规范的字符串，从而避免后续操作中可能出现的MalformedURLException。例如，本文中使用了一个复杂的正则表达式来检查URL是否包含协议头（如http://）以及合法的字符组合。 try-catch块 , 这是编程语言中一种常见的错误处理机制，用于捕获并处理程序运行时可能出现的异常情况。在Scala编程中，当尝试创建一个URL对象时，如果提供的字符串不符合URL格式的要求，则会抛出MalformedURLException。通过将这部分代码放在try-catch块内，可以在异常发生时执行相应的错误处理逻辑，如输出错误信息或记录日志，从而使程序能够继续正常运行而不至于完全崩溃。这种方法提高了程序的容错能力和用户体验。

...ava/Kotlin语言编程、Android SDK使用、UI布局设计、数据存储（如SQLite）、网络通信、多媒体处理等。 积分商城 , 积分商城是在线社区或平台为鼓励用户参与互动和活跃度而设立的一种虚拟交易系统。在该文中，积分商城允许用户通过在论坛发帖、回复、参与活动等方式积累积分，并将积分兑换成实物礼品或虚拟服务，比如Android开发相关的教程资源、工具包等。 Socket编程 , Socket编程是网络编程的基础技术之一，它提供进程间通信的一种机制，允许运行于不同主机上的应用建立连接并通过端口发送和接收数据。在本文提到的“基于Socket的Android手机视频实时传输”中，Socket编程技术被用于构建客户端与服务器之间的稳定、双向的数据通道，实现实时音视频流的传输，这对于Android开发者而言是构建实时通讯类应用的关键技能之一。 AChartEngine , AChartEngine是一个开源的图表绘制库，专为Android移动应用设计。在Android开发过程中，开发者可以借助AChartEngine轻松创建各种类型的图表，例如折线图、柱状图、饼图等，以便更好地展示数据统计结果或者可视化信息。文章中的“Android Chart图开源库AChartEngine教程”，即提供了如何在Android应用中集成并利用AChartEngine绘制图表的具体指导。 喷泉粒子系统 , 喷泉粒子系统是一种计算机图形学中模拟自然现象（如水流、火焰、烟雾等）的特效技术，在游戏中和动态壁纸等场景广泛应用。在Android开发领域，喷泉粒子系统源码指的是实现这一特效效果的程序代码，通过控制大量细微的粒子状态（位置、速度、颜色等），营造出类似喷泉喷射、水珠飞溅的视觉效果。

Lua脚本中的函数参数默认值：一个值得深入探讨的话题 一、引言 Lua与函数参数的甜蜜陷阱 Lua是一门轻量级、高效且功能强大的脚本语言，广泛应用于游戏开发、脚本编写以及各种系统自动化任务中。Lua的简洁语法和灵活特性使其成为许多开发者心中的宠儿。然而，在使用Lua时，对于初学者来说，错误地设置函数参数的默认值可能会导致意想不到的错误和混淆。今天，我们将一起探索这个主题，深入了解为什么正确使用默认值如此重要，以及如何避免常见的陷阱。 二、错误的默认值设置 一场无声的危机 在Lua中，函数可以定义默认参数值，这在一定程度上简化了函数调用，并提供了更友好的接口设计。哎呀，你瞧，有时候编程里头，咱们设定的默认值如果不太对劲，那可就容易出岔子了。尤其是那种函数啊，你用得多了，参数的顺序万一搞乱了，问题就来了。就像是你在厨房里炒菜，调料放错了顺序，味道肯定不对劲。程序也是一样，顺序不对，结果就大相径庭了。所以啊，咱们在设置默认值的时候，得仔细想想，别让小细节毁了大事。例如： lua function exampleFunction(x, y) if not x then x = 1 end if not y then y = 2 end print(x + y) end exampleFunction() -- 输出 3 exampleFunction(5) -- 输出 6 exampleFunction(y=3) -- 输出 4 在这个例子中，如果直接调用 exampleFunction()，它将使用默认值 x = 1 和 y = 2，输出结果为 3。而 exampleFunction(5) 则使用了第一个参数 5，并保留了默认值 y = 2，因此输出为 7。最后，exampleFunction(y=3) 使用了默认值 x = 1 并覆盖了 y 的默认值，输出为 4。哎呀，这个例子啊，简直就是参数默认值用得好不好，对程序逻辑影响的大实锤！你看，它既展示了一波顺滑操作的魅力，也顺便揭露了个小坑——那就是如果参数的排列顺序不对头，那程序里可就容易出乱子，逻辑混乱那是分分钟的事儿。就像是你去超市买东西，明明想买牛奶结果却拿了个面包，那感觉，是不是跟程序里的逻辑混乱有那么点像？所以啊，咱们在写代码的时候，得格外注意参数的顺序，别让程序在执行过程中迷路了。 三、深挖问题 参数顺序与默认值的交织 当函数参数数量较多时，错误的默认值设置可能导致难以追踪的错误。例如，考虑以下函数： lua function complexFunction(a, b, c, d, e) print(a + b + c + d + e) end complexFunction(1, 2, 3) -- 正确使用默认值 complexFunction(1, 2, e=5) -- 错误使用默认值 在这个例子中，如果我们尝试通过 complexFunction(1, 2, e=5) 调用函数，Lua会使用 e 的默认值（在这种情况下是 5），而不是期望的参数 d 的值。这会导致输出结果不符合预期，因为实际调用的函数行为与意图不符。 四、解决方案 精心规划与测试 为了避免上述问题，开发者应该遵循一些最佳实践： 1. 明确参数顺序 在函数定义时，明确所有参数的顺序。这有助于减少因参数顺序误解而导致的错误。 2. 详细注释 为每个函数提供详细的文档，包括参数的用途、默认值的含义以及它们之间的关系。这有助于其他开发者理解和使用函数时避免意外。 3. 单元测试 编写针对函数的单元测试，特别关注默认参数的使用情况。这可以帮助及早发现潜在的逻辑错误，并确保函数行为符合预期。 4. 代码审查 定期进行代码审查，特别是在团队协作环境中。兄弟们，咱们互相提点提点，能找出不少平时自己都忽视的坑儿。比如那个默认值啊，有时候用得不恰当，就容易出问题。咱们得留心着点儿，别让这些小细节绊了脚。 五、结语 拥抱Lua的强大，同时警惕其陷阱 Lua作为一门强大的脚本语言，提供了丰富的功能和简洁的语法，使得快速开发和原型设计成为可能。然而，正如任何工具一样，正确使用Lua需要细心和谨慎。哎呀，兄弟！掌握函数参数默认值的那些事儿，这可是让你的代码变得既好懂又耐玩的魔法！想象一下，你写了一段代码，别人一看就明白你的意思，还能轻松修改和维护，多爽啊！而且，避免了因为配置不当出错，那简直就是程序员们的救星嘛！所以啊，咱们得好好学学这个技巧，让代码不仅高效，还充满人情味儿！嘿！兄弟，你听过Lua这玩意儿没？这可是个超级棒的脚本语言，用起来既灵活又高效。就像个魔法师，能让你的代码玩出花来。要是你勤学苦练，多动手实践，那简直就是如虎添翼啊！Lua能帮咱们构建出既靠谱又高效的软件系统，简直不要太爽！不信你试试，保证让你爱不释手！ --- 本文旨在探讨Lua脚本中函数参数默认值的使用误区，通过具体的代码示例和分析，深入浅出地阐述了错误设置可能带来的问题及其解决方案。嘿，各位小伙伴们！在你们未来的Lua编程之旅中，我真心希望你们能对设置默认值这事儿多留点心眼。咱们可不想因为这个小细节搞出什么逻辑上的大乱子，对吧？毕竟，咱的目标可是要写出既漂亮又没bug的代码啊！所以，动起手来时，记得仔细琢磨一下每个默认值的选择，确保它们不会偷偷影响到你的程序逻辑，让代码质量蹭蹭往上涨！加油，编程达人们！

...虚拟机之后，Java语言在不同的平台上运行不需要重新编译。3、简单性。4、解释执行；程序在Java平台运行时会被编译成字节码文件，然后可以在有Java环境的操作系统上运行。5、支持多线程，并提供多线程之间的同步机制；6、分布式；7、健壮性；8、高性能；9、安全性。 什么是Java语言 简单地说，Java 是由 Sun Microsystems 公司于 1995 年推出的一门面向对象程序设计语言。2010 年 Oracle 公司收购 Sun Microsystems，之后由 Oracle 公司负责 Java 的维护和版本升级。 其实，Java 还是一个平台。Java 平台由 Java 虚拟机（Java Virtual Machine，JVM）和 Java 应用编程接口（Application Programming Interface，API）构成。Java 应用编程接口为此提供了一个独立于操作系统的标准接口，可分为基本部分和扩展部分。在硬件或操作系统平台上安装一个 Java 平台之后，Java 应用程序就可运行。 Java 平台已经嵌入了几乎所有的操作系统。这样 Java 程序只编译一次，就可以在各种系统中运行。Java 应用编程接口已经从 1.1x 版本发展到 1.2 版本。 Java语言的特点 Java 语言的风格很像 C 语言和 C++ 语言，是一种纯粹的面向对象语言，它继承了 C++ 语言面向对象的技术核心，但是拋弃了 C++ 的一些缺点，比如说容易引起错误的指针以及多继承等，同时也增加了垃圾回收机制，释放掉不被使用的内存空间，解决了管理内存空间的烦恼。 Java 语言是一种分布式的面向对象语言，具有面向对象、平台无关性、简单性、解释执行、多线程、安全性等很多特点，下面针对这些特点进行逐一介绍。 1. 面向对象 Java 是一种面向对象的语言，它对对象中的类、对象、继承、封装、多态、接口、包等均有很好的支持。为了简单起见，Java 只支持类之间的单继承，但是可以使用接口来实现多继承。使用 Java 语言开发程序，需要采用面向对象的思想设计程序和编写代码。 2. 平台无关性 平台无关性的具体表现在于，Java 是“一次编写，到处运行（Write Once，Run any Where）”的语言，因此采用 Java 语言编写的程序具有很好的可移植性，而保证这一点的正是 Java 的虚拟机机制。在引入虚拟机之后，Java 语言在不同的平台上运行不需要重新编译。 Java 语言使用 Java 虚拟机机制屏蔽了具体平台的相关信息，使得 Java 语言编译的程序只需生成虚拟机上的目标代码，就可以在多种平台上不加修改地运行。 3. 简单性 Java 语言的语法与 C 语言和 C++ 语言很相近，使得很多程序员学起来很容易。对 Java 来说，它舍弃了很多 C++ 中难以理解的特性，如操作符的重载和多继承等，而且 Java 语言不使用指针，加入了垃圾回收机制，解决了程序员需要管理内存的问题，使编程变得更加简单。 4. 解释执行 Java 程序在 Java 平台运行时会被编译成字节码文件，然后可以在有 Java 环境的操作系统上运行。在运行文件时，Java 的解释器对这些字节码进行解释执行，执行过程中需要加入的类在连接阶段被载入到运行环境中。 5. 多线程 Java 语言是多线程的，这也是 Java 语言的一大特性，它必须由 Thread 类和它的子类来创建。Java 支持多个线程同时执行，并提供多线程之间的同步机制。任何一个线程都有自己的 run() 方法，要执行的方法就写在 run() 方法体内。 6. 分布式 Java 语言支持 Internet 应用的开发，在 Java 的基本应用编程接口中就有一个网络应用编程接口，它提供了网络应用编程的类库，包括 URL、URLConnection、Socket 等。Java 的 RIM 机制也是开发分布式应用的重要手段。 7. 健壮性 Java 的强类型机制、异常处理、垃圾回收机制等都是 Java 健壮性的重要保证。对指针的丢弃是 Java 的一大进步。另外，Java 的异常机制也是健壮性的一大体现。 8. 高性能 Java 的高性能主要是相对其他高级脚本语言来说的，随着 JIT（Just in Time）的发展，Java 的运行速度也越来越高。 9. 安全性 Java 通常被用在网络环境中，为此，Java 提供了一个安全机制以防止恶意代码的攻击。除了 Java 语言具有许多的安全特性以外，Java 还对通过网络下载的类增加一个安全防范机制，分配不同的名字空间以防替代本地的同名类，并包含安全管理机制。 Java 语言的众多特性使其在众多的编程语言中占有较大的市场份额，Java 语言对对象的支持和强大的 API 使得编程工作变得更加容易和快捷，大大降低了程序的开发成本。Java 的“一次编写，到处执行”正是它吸引众多商家和编程人员的一大优势。 扩展知识： 按应用范围，Java 可分为 3 个体系，即 Java SE、Java EE 和 Java ME。下面简单介绍这 3 个体系。 1. Java SE Java SE（Java Platform Standard Edition，Java 平台标准版）以前称为 J2SE，它允许开发和部署在桌面、服务器、嵌入式环境和实时环境中使用的 Java 应用程序。Java SE 包含了支持 Java Web 服务开发的类，并为 Java EE 提供基础，如 Java 语言基础、JDBC 操作、I/O 操作、网络通信以及多线程等技术。图 1 所示为 Java SE 的体系结构。 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/m0_73892801/article/details/129181633。 该文由互联网用户投稿提供，文中观点代表作者本人意见，并不代表本站的立场。 作为信息平台，本站仅提供文章转载服务，并不拥有其所有权，也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况，请及时联系我们，我们将第一时间进行核实并删除相应内容。

...。随着Rust等新兴编程语言逐渐进入主流视野，未来的Netty版本可能会结合多语言特性，进一步提升系统的兼容性和性能。同时，随着量子计算技术的发展，Netty的研究者们也在积极探索如何将这一前沿技术融入框架中，以应对未来更大规模的分布式计算需求。这些趋势表明，Netty不仅在当下具有重要意义，还将继续引领未来的网络编程潮流。

...其是在分布式环境下，网络延迟、机器宕机等问题会带来各种意想不到的情况。嘿，今天咱们就来唠唠，在Redis这个超级工具箱里，怎么才能整出个靠谱的分布式锁！ --- 2. Redis为什么适合用来做分布式锁？ 嘿，说到Redis，相信很多小伙伴都对它不陌生吧？Redis是一个基于内存的高性能键值存储系统，速度贼快，而且支持多种数据结构，比如字符串、哈希表、列表等等。最重要的是，它提供了原子性的操作指令，比如SETNX（Set if Not Exists），这让我们能够轻松地实现分布式锁！ 让我给你们讲个小故事：有一次我尝试用数据库来做分布式锁，结果发现性能特别差劲，查询锁状态的SQL语句每次都要扫描整个表，效率低得让人抓狂。换了Redis之后，简直像开了挂一样，整个系统都丝滑得不行！Redis这玩意儿不光跑得快，还自带一堆黑科技，像什么过期时间、消息订阅啥的，这些功能简直就是搞分布式锁的神器啊！ 所以，如果你也在纠结选什么工具来做分布式锁，强烈推荐试试Redis！接下来我会结合实际案例给你们展示具体的操作步骤。 --- 3. 实现分布式锁的基本思路 首先，我们要明确分布式锁需要满足哪些条件： 1. 互斥性 同一时刻只能有一个客户端持有锁。 2. 可靠性 即使某个客户端崩溃了，锁也必须自动释放，避免死锁。 3. 公平性 排队等待的客户端应该按照请求顺序获取锁。 4. 可重入性（可选） 允许同一个客户端多次获取同一个锁。 现在我们就来一步步实现这些功能。 示例代码 1：最基本的分布式锁实现 python import redis import time def acquire_lock(redis_client, lock_key, timeout=10): 尝试加锁，设置过期时间为timeout秒 result = redis_client.set(lock_key, "locked", nx=True, ex=timeout) return bool(result) def release_lock(redis_client, lock_key): 使用Lua脚本来保证解锁的安全性 script = """ if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call("del", KEYS[1]) else return 0 end """ redis_client.eval(script, keys=[lock_key], args=["locked"]) 这段代码展示了最基础的分布式锁实现方式。我们用set命令设置了两个参数：一个是NX，意思是“只在key不存在的时候才创建”，这样就能避免重复创建；另一个是EX，给这个锁加了个过期时间，相当于设了个倒计时，万一客户端挂了或者出问题了，锁也能自动释放，就不会一直卡在那里变成死锁啦。最后，解锁的时候我们用了Lua脚本，这样可以保证操作的原子性。 --- 4. 如何解决锁的隔离性问题？ 诶，说到这里，问题来了——如果两个不同的业务逻辑都需要用到同一个锁怎么办？比如订单系统和积分系统都想操作同一个用户的数据，这时候就需要考虑锁的隔离性了。换句话说，我们需要确保不同业务逻辑之间的锁不会互相干扰。 示例代码 2：基于命名空间的隔离策略 python def acquire_namespace_lock(redis_client, namespace, lock_name, timeout=10): 构造带命名空间的锁名称 lock_key = f"{namespace}:{lock_name}" result = redis_client.set(lock_key, "locked", nx=True, ex=timeout) return bool(result) def release_namespace_lock(redis_client, namespace, lock_name): lock_key = f"{namespace}:{lock_name}" script = """ if redis.call("get", KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call("del", KEYS[1]) else return 0 end """ redis_client.eval(script, keys=[lock_key], args=["locked"]) 在这个版本中，我们在锁的名字前面加上了命名空间前缀，比如orders:place_order和points:update_score。这样一来，不同业务逻辑就可以使用独立的锁，避免相互影响。 --- 5. 进阶 如何处理锁竞争与性能优化？ 当然啦，现实中的分布式锁并不会总是那么顺利，有时候会出现大量请求同时争抢同一个锁的情况。这时我们可能需要引入队列机制或者批量处理的方式来降低系统的压力。 示例代码 3：使用Redis的List模拟队列 python def enqueue_request(redis_client, queue_key, request_data): redis_client.rpush(queue_key, request_data) def dequeue_request(redis_client, queue_key): return redis_client.lpop(queue_key) def process_queue(redis_client, lock_key, queue_key): while True: 先尝试获取锁 if not acquire_lock(redis_client, lock_key): time.sleep(0.1) 等待一段时间再重试 continue 获取队列中的第一个请求并处理 request = dequeue_request(redis_client, queue_key) if request: handle_request(request) 释放锁 release_lock(redis_client, lock_key) 这段代码展示了如何利用Redis的List结构来管理请求队列。想象一下，好多用户一起抢同一个东西，场面肯定乱哄哄的对吧？这时候，咱们就让他们老老实实排成一队，然后派一个专门的小哥挨个儿去处理他们的请求。这样一来，大家就不会互相“打架”了，事情也能更顺利地办妥。 --- 6. 总结与反思 兄弟们，通过今天的讨论，我相信大家都对如何在Redis中实现分布式锁有了更深刻的理解了吧？虽然Redis本身已经足够强大，但我们仍然需要根据实际需求对其进行适当的扩展和优化。比如刚才提到的命名空间隔离、队列机制等，这些都是非常实用的小技巧。 不过呢，我也希望大家能记住一点——技术永远不是一成不变的。业务越做越大，技术也日新月异的，咱们得不停地充电，学点新鲜玩意儿，试试新招数才行啊！就像今天的分布式锁一样，也许明天就会有更高效、更优雅的解决方案出现。所以，保持好奇心，勇于探索未知领域，这才是程序员最大的乐趣所在！ 好了，今天就聊到这里啦，祝大家在编程的路上越走越远！如果有任何疑问或者想法，欢迎随时找我交流哦~

...你赶紧去补补课！这个语言从2009年发布以来，就一直保持着惊人的热度。为啥？因为它天生就是为了高性能服务而生的。Go语言的创造者们，就是那些来自谷歌的大牛们，他们一看传统编程语言在多任务处理上那效率低下的样子，心里直冒火，于是下定决心要搞出一门“又快又稳还特高效”的编程语言，简直就像武侠小说里那种为了解决江湖大难题豁出去了的大侠一样！ 记得我第一次接触Go时，简直被它的简洁震撼到了。不像Java那么啰嗦，也不像Python那样慢吞吞，Go简直就是为高并发而生的！每次看到它的协程（goroutine）和通道（channel），我就忍不住想：这不就是为我这种喜欢高效开发的人量身定制的语言嘛！ 所以，今天咱们就来聊聊如何用Go语言构建一个高性能的服务器。嘿，别担心！我可不会整那些枯燥的理论大餐，咱们这就撸起袖子一起敲代码吧。来吧，跟着我，看看Go这小子到底是怎么一步步帮咱们搞定问题的，超有趣的！ --- 2. 高性能服务器的核心要素 说到高性能服务器，其实核心无非就几个点：并发处理、内存管理、网络优化和代码结构。Go在这几个方面都有独到的优势，接下来咱们一个个拆解来看。 2.1 并发处理：协程的力量 先说并发处理吧。Go最大的特点之一就是协程（goroutine）。嘿，你知道为啥大家都说协程比线程“瘦”吗？就是因为它真的省空间啊！打个比方，一个协程的“小背包”（也就是栈内存）才不到2KB，可传统线程那背包大得吓人，动不动就几十KB起步，甚至能到上百KB。这差距，简直是一个小巧玲珑的手拿包和一个超大登山包的区别！ 举个例子，假设我们要做一个聊天服务器，每秒钟需要处理上千个用户的请求。要是用那种老式的多线程方式，创建和销毁线程的代价大得会让你的服务器累得直不起腰，简直要崩溃了！但用Go的话，完全可以轻松应对： go package main import ( "fmt" "net/http" ) func handleRequest(w http.ResponseWriter, r http.Request) { fmt.Fprintf(w, "Hello, %s!", r.URL.Path[1:]) } func main() { http.HandleFunc("/", handleRequest) fmt.Println("Server started at :8080") err := http.ListenAndServe(":8080", nil) if err != nil { panic(err) } } 这段代码虽然简单，但它背后却隐藏着Go的魔力。嘿，你有没有试过访问这个地址：http://localhost:8080/username？当你这么做的时候，Go 这家伙就会偷偷摸摸地给你派来一个小帮手——一个协程，专门负责处理你的请求。而且更贴心的是，它完全不用你去管什么线程池那些听起来就头大的复杂玩意儿，简直是太省心了吧！ 当然了，光靠协程还不够。为了确保程序的健壮性，我们需要合理地利用通道（channel）来进行通信。比如下面这个简单的生产者-消费者模型： go package main import ( "fmt" "time" ) func producer(ch chan<- int) { for i := 0; i < 5; i++ { ch <- i fmt.Println("Produced:", i) time.Sleep(500 time.Millisecond) } close(ch) } func consumer(ch <-chan int) { for num := range ch { fmt.Println("Consumed:", num) } } func main() { ch := make(chan int) go producer(ch) consumer(ch) } 在这个例子中，producer函数向通道发送数据，而consumer函数从通道接收数据。用这种方法，咱们就能又优雅又稳妥地搞定多线程里的同步难题，还不用担心被死锁给缠上。 --- 3. 内存管理 GC的奥秘 接下来谈谈内存管理。Go的垃圾回收器（GC）是它的一大亮点。就像用老式工具编程一样，C/C++这种传统语言就得让程序员自己动手去清理内存，稍不留神，就可能搞出内存泄漏，或者戳到那些讨厌的野指针，简直让人头大！而Go则完全解放了我们的双手，它会自动帮你清理不再使用的内存。 不过，GC也不是万能的。有时候，如果你对性能要求特别高，可能会遇到GC停顿的问题。为了解决这个问题，Go团队一直在优化GC算法。最新版本中引入了分代GC（Generational GC），大幅降低了停顿时间。 那么，我们在实际开发中应该如何减少GC的压力呢？最直接的方法就是尽量避免频繁的小对象分配。比如，我们可以复用一些常见的结构体，而不是每次都新建它们： go type Buffer struct { data []byte } func NewBuffer(size int) Buffer { return &Buffer{data: make([]byte, size)} } func (b Buffer) Reset() { b.data = b.data[:0] } func main() { buf := NewBuffer(1024) for i := 0; i < 100; i++ { buf.Reset() // 使用buf... } } 在这个例子中，我们通过Reset()方法复用了同一个Buffer实例，而不是每次都调用make([]byte, size)重新创建一个新的切片。这样可以显著降低GC的压力。 --- 4. 网络优化 TCP/IP的实战 再来说说网络优化。Go的net包提供了强大的网络编程支持，无论是HTTP、WebSocket还是普通的TCP/UDP，都能轻松搞定。特别是对那些高性能服务器而言，怎么才能又快又稳地搞定海量连接，这简直就是一个绕不开的大难题啊！ 举个例子，假设我们要实现一个简单的HTTP长连接服务器。传统的做法可能是监听端口，然后逐个处理请求。但这种方式效率不高，特别是在高并发场景下。Go提供了一个更好的解决方案——使用net/http包的Serve方法： go package main import ( "log" "net/http" ) func handler(w http.ResponseWriter, r http.Request) { w.Write([]byte("Hello, World!")) } func main() { http.HandleFunc("/", handler) log.Fatal(http.ListenAndServe(":8080", nil)) } 这段代码看起来很简单，但它实际上已经具备了处理大量并发连接的能力。为啥呢？就是因为Go语言里的http.Server自带了一个超级能打的“工具箱”，里面有个高效的连接池和请求队列，遇到高并发的情况时，它就能像一个经验丰富的老司机一样，把各种请求安排得明明白白，妥妥地hold住场面！ 当然，如果你想要更底层的控制，也可以直接使用net包来编写TCP服务器。比如下面这个简单的TCP回显服务器： go package main import ( "bufio" "fmt" "net" ) func handleConnection(conn net.Conn) { defer conn.Close() reader := bufio.NewReader(conn) for { message, err := reader.ReadString('\n') if err != nil { fmt.Println("Error reading:", err) break } fmt.Print("Received:", message) conn.Write([]byte(message)) } } func main() { listener, err := net.Listen("tcp", ":8080") if err != nil { fmt.Println("Error listening:", err) return } defer listener.Close() fmt.Println("Listening on :8080...") for { conn, err := listener.Accept() if err != nil { fmt.Println("Error accepting:", err) continue } go handleConnection(conn) } } 在这个例子中，我们通过listener.Accept()不断接受客户端连接，并为每个连接启动一个协程来处理请求。这种模式非常适合处理大量短连接的场景。 --- 5. 代码结构 模块化与可扩展性 最后，我们来聊聊代码结构。一个高性能的服务器不仅仅依赖于语言特性，还需要良好的设计思路。Go语言特别推崇把程序分成小块儿来写，就像搭积木一样，每个功能都封装成独立的小模块或包。这样不仅修 bug 的时候方便找问题，写代码的时候也更容易看懂，以后想加新功能啥的也简单多了。 比如，假设我们要开发一个分布式任务调度系统，可以按照以下方式组织代码： go // tasks.go package task type Task struct { ID string Name string Param interface{} } func NewTask(id, name string, param interface{}) Task { return &Task{ ID: id, Name: name, Param: param, } } // scheduler.go package scheduler import "task" type Scheduler struct { tasks []task.Task } func NewScheduler() Scheduler { return &Scheduler{ tasks: make([]task.Task, 0), } } func (s Scheduler) AddTask(t task.Task) { s.tasks = append(s.tasks, t) } func (s Scheduler) Run() { for _, t := range s.tasks { fmt.Printf("Executing task %s\n", t.Name) // 执行任务逻辑... } } 通过这种方式，我们将任务管理和调度逻辑分离出来，使得代码更加清晰易懂。同时，这样的设计也方便未来扩展新的功能，比如添加日志记录、监控指标等功能。 --- 6. 总结与展望 好了，到这里咱们就差不多聊完了如何用Go语言进行高性能服务器开发。说实话，写着这篇文章的时候，我脑海里突然蹦出大学时那股子钻研劲儿，感觉就像重新回到那些熬夜敲代码的日子了，整个人都热血上头！Go这门语言真的太带感了，简单到没话说，效率还超高，稳定性又好得没话说，简直就是程序员的救星啊！ 不过，我也想提醒大家一句：技术再好，最终还是要服务于业务需求。不管你用啥法子、说啥话，老老实实问问自己：“这招到底管不管用？是不是真的解决问题了？”这才是真本事！ 希望这篇文章对你有所帮助，如果你有任何疑问或者想法，欢迎随时留言讨论！让我们一起继续探索Go的无限可能吧！

...机） , 在Java编程语言中，JVM是一个虚构的计算机，它负责执行Java字节码文件，并为Java程序提供了运行环境。在文章的语境中，面试官着重考察了面试者对JVM内存模型的理解、垃圾回收机制（包括不同垃圾回收器和算法）、调优参数设置等方面的知识。 Redis , Redis是一种开源的、基于内存的数据结构存储系统，可以用作数据库、缓存和消息中间件。在文中，Redis被广泛讨论，涉及到其底层数据结构（如哈希表、跳跃表等）、集群方案、分布式锁实现、持久化策略（AOF与RDB）、数据一致性问题以及高并发场景下的性能表现等内容。 分布式锁 , 在分布式系统中，为了保证在多节点环境下同一时间只有一个节点能执行某个特定任务或访问特定资源，引入了分布式锁的概念。在本文提到的面试题目中，分布式锁的实现方式（如基于Redis或Zookeeper）、性能比较以及在集群部署、高并发情况下的选择成为了考察点。分布式锁能够确保在跨多个节点时，对共享资源的操作保持一致性和互斥性。 Kafka , Apache Kafka是一个分布式的流处理平台，用于构建实时数据管道和流应用。在文中，Kafka作为主流的消息队列中间件之一，被问及其设计思路、适用场景以及与其他中间件如RocketMQ的对比。 CAP定理 , 在网络分布式系统中，CAP定理指出一个系统无法同时满足一致性（Consistency）、可用性（Availability）和分区容错性（Partition Tolerance）这三个基本需求，设计时必须有所取舍。虽然文中并未直接提及CAP定理，但关于分布式系统的设计、数据一致性问题等话题实际上与该理论密切相关。 MySQL索引 , MySQL索引是数据库管理系统中用来加速数据检索的一种数据结构，通常采用B+树实现。在文章的上下文中，面试官询问了MySQL索引的底层实现（B+树特性、建树过程），索引优化方法，以及不同类型的索引如B+树索引和Hash索引的应用场景。

...证数据的一致。 3、Lua脚本 Lua/ˈluə/是一种轻量级脚本语言，它是用 C 语言编写的，跟数据的存储过程有点类似。 使用 Lua 脚本来执行 Redis 命令的好处: 1、一次发送多个命令，减少网络开销。 2、Redis 会将整个脚本作为一个整体执行，不会被其他请求打断，保持原子性。 3、对于复杂的组合命令，我们可以放在文件中，可以实现程序之间的命令集复用。 3.1 在Redis中调用Lua脚本 使用 eval /ɪ’væl/ 方法，语法格式: redis> eval lua-script key-num [key1 key2 key3 ....] [value1 value2 value3 ....] eval代表执行Lua语言的命令。 lua-script代表Lua语言脚本内容。 key-num表示参数中有多少个key，需要注意的是Redis中key是从1开始的，如果没有key的参数，那么写0。 [key1key2key3…]是key作为参数传递给Lua语言，也可以不填，但是需要和key-num的个数对应起来。 [value1 value2 value3 …]这些参数传递给 Lua 语言，它们是可填可不填的。 示例，返回一个字符串，0 个参数: redis> eval "return 'Hello World'" 0 3.2 在Lua脚本中调用Redis命令 使用 redis.call(command, key [param1, param2…])进行操作。语法格式: redis> eval "redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 lua-key lua-value command是命令，包括set、get、del等。 key是被操作的键。 param1,param2…代表给key的参数。 注意跟 Java 不一样，定义只有形参，调用只有实参。 Lua 是在调用时用 key 表示形参，argv 表示参数值(实参)。 3.2.1 设置键值对 在 Redis 中调用 Lua 脚本执行 Redis 命令 redis> eval "return redis.call('set',KEYS[1],ARGV[1])" 1 gupao 2673 redis> get gupao 以上命令等价于 set gupao 2673。 在 redis-cli 中直接写 Lua 脚本不够方便，也不能实现编辑和复用，通常我们会把脚本放在文件里面，然后执行这个文件。 3.2.2 在 Redis 中调用 Lua 脚本文件中的命令，操作 Redis 创建 Lua 脚本文件: cd /usr/local/soft/redis5.0.5/src vim gupao.lua Lua 脚本内容，先设置，再取值: cd /usr/local/soft/redis5.0.5/src redis-cli --eval gupao.lua 0 得到返回值: root@localhost src] redis-cli --eval gupao.lua 0 "lua666" 3.2.3 案例:对 IP 进行限流 需求：在 X 秒内只能访问 Y 次。 设计思路：用 key 记录 IP，用 value 记录访问次数。 拿到 IP 以后，对 IP+1。如果是第一次访问，对 key 设置过期时间(参数 1)。否则判断次数，超过限定的次数(参数 2)，返回 0。如果没有超过次数则返回 1。超过时间， key 过期之后，可以再次访问。 KEY[1]是 IP， ARGV[1]是过期时间 X，ARGV[2]是限制访问的次数 Y。 -- ip_limit.lua-- IP 限流，对某个 IP 频率进行限制 ，6 秒钟访问 10 次 local num=redis.call('incr',KEYS[1])if tonumber(num)==1 thenredis.call('expire',KEYS[1],ARGV[1])return 1elseif tonumber(num)>tonumber(ARGV[2]) thenreturn 0 elsereturn 1 end 6 秒钟内限制访问 10 次，调用测试(连续调用 10 次): ./redis-cli --eval "ip_limit.lua" app:ip:limit:192.168.8.111 , 6 10 app:ip:limit:192.168.8.111 是 key 值 ，后面是参数值，中间要加上一个空格和一个逗号，再加上一个空格 。 即:./redis-cli –eval [lua 脚本] [key…]空格,空格[args…] 多个参数之间用一个空格分割 。 代码:LuaTest.java 3.2.4 缓存 Lua 脚本 为什么要缓存 在脚本比较长的情况下，如果每次调用脚本都需要把整个脚本传给 Redis 服务端， 会产生比较大的网络开销。为了解决这个问题，Redis 提供了 EVALSHA 命令，允许开发者通过脚本内容的 SHA1 摘要来执行脚本。 如何缓存 Redis 在执行 script load 命令时会计算脚本的 SHA1 摘要并记录在脚本缓存中，执行 EVALSHA 命令时 Redis 会根据提供的摘要从脚本缓存中查找对应的脚本内容，如果找到了则执行脚本，否则会返回错误:“NOSCRIPT No matching script. Please use EVAL.” 127.0.0.1:6379> script load "return 'Hello World'" "470877a599ac74fbfda41caa908de682c5fc7d4b"127.0.0.1:6379> evalsha "470877a599ac74fbfda41caa908de682c5fc7d4b" 0 "Hello World" 3.2.5 自乘案例 Redis 有 incrby 这样的自增命令，但是没有自乘，比如乘以 3，乘以 5。我们可以写一个自乘的运算，让它乘以后面的参数： local curVal = redis.call("get", KEYS[1]) if curVal == false thencurVal = 0 elsecurVal = tonumber(curVal)endcurVal = curVal tonumber(ARGV[1]) redis.call("set", KEYS[1], curVal) return curVal 把这个脚本变成单行，语句之间使用分号隔开 local curVal = redis.call("get", KEYS[1]); if curVal == false then curVal = 0 else curVal = tonumber(curVal) end; curVal = curVal tonumber(ARGV[1]); redis.call("set", KEYS[1], curVal); return curVal script load ‘命令’ 127.0.0.1:6379> script load 'local curVal = redis.call("get", KEYS[1]); if curVal == false then curVal = 0 else curVal = tonumber(curVal) end; curVal = curVal tonumber(ARGV[1]); redis.call("set", KEYS[1], curVal); return curVal' "be4f93d8a5379e5e5b768a74e77c8a4eb0434441" 调用: 127.0.0.1:6379> set num 2OK127.0.0.1:6379> evalsha be4f93d8a5379e5e5b768a74e77c8a4eb0434441 1 num 6 (integer) 12 3.2.6 脚本超时 Redis 的指令执行本身是单线程的，这个线程还要执行客户端的 Lua 脚本，如果 Lua 脚本执行超时或者陷入了死循环，是不是没有办法为客户端提供服务了呢? eval 'while(true) do end' 0 为了防止某个脚本执行时间过长导致 Redis 无法提供服务，Redis 提供了 lua-time-limit 参数限制脚本的最长运行时间，默认为 5 秒钟。 lua-time-limit 5000(redis.conf 配置文件中) 当脚本运行时间超过这一限制后，Redis 将开始接受其他命令但不会执行(以确保脚本的原子性，因为此时脚本并没有被终止)，而是会返回“BUSY”错误。 Redis 提供了一个 script kill 的命令来中止脚本的执行。新开一个客户端: script kill 如果当前执行的 Lua 脚本对 Redis 的数据进行了修改(SET、DEL 等)，那么通过 script kill 命令是不能终止脚本运行的。 127.0.0.1:6379> eval "redis.call('set','gupao','666') while true do end" 0 因为要保证脚本运行的原子性，如果脚本执行了一部分终止，那就违背了脚本原子性的要求。最终要保证脚本要么都执行，要么都不执行。 127.0.0.1:6379> script kill(error) UNKILLABLE Sorry the script already executed write commands against the dataset. You can either wait the scripttermination or kill the server in a hard way using the SHUTDOWN NOSAVE command. 遇到这种情况，只能通过 shutdown nosave 命令来强行终止 redis。 shutdown nosave 和 shutdown 的区别在于 shutdown nosave 不会进行持久化操作，意味着发生在上一次快照后的数据库修改都会丢失。 4、Redis 为什么这么快? 4.1 Redis到底有多快？ 根据官方的数据，Redis 的 QPS 可以达到 10 万左右(每秒请求数)。 4.2 Redis为什么这么快? 总结:1)纯内存结构、2)单线程、3)多路复用 4.2.1 内存 KV 结构的内存数据库，时间复杂度 O(1)。 第二个，要实现这么高的并发性能，是不是要创建非常多的线程? 恰恰相反，Redis 是单线程的。 4.2.2 单线程 单线程有什么好处呢? 1、没有创建线程、销毁线程带来的消耗 2、避免了上线文切换导致的 CPU 消耗 3、避免了线程之间带来的竞争问题，例如加锁释放锁死锁等等 4.2.3 异步非阻塞 异步非阻塞 I/O，多路复用处理并发连接。 4.3 Redis为什么是单线程的? 不是白白浪费了 CPU 的资源吗? 因为单线程已经够用了，CPU 不是 redis 的瓶颈。Redis 的瓶颈最有可能是机器内存或者网络带宽。既然单线程容易实现，而且 CPU 不会成为瓶颈，那就顺理成章地采用单线程的方案了。 4.4 单线程为什么这么快? 因为 Redis 是基于内存的操作，我们先从内存开始说起。 4.4.1 虚拟存储器(虚拟内存 Vitual Memory) 名词解释:主存:内存;辅存:磁盘(硬盘) 计算机主存(内存)可看作一个由 M 个连续的字节大小的单元组成的数组，每个字节有一个唯一的地址，这个地址叫做物理地址(PA)。早期的计算机中，如果 CPU 需要内存，使用物理寻址，直接访问主存储器。 这种方式有几个弊端: 1、在多用户多任务操作系统中，所有的进程共享主存，如果每个进程都独占一块物理地址空间，主存很快就会被用完。我们希望在不同的时刻，不同的进程可以共用同一块物理地址空间。 2、如果所有进程都是直接访问物理内存，那么一个进程就可以修改其他进程的内存数据，导致物理地址空间被破坏，程序运行就会出现异常。 为了解决这些问题，我们就想了一个办法，在 CPU 和主存之间增加一个中间层。CPU 不再使用物理地址访问，而是访问一个虚拟地址，由这个中间层把地址转换成物理地址，最终获得数据。这个中间层就叫做虚拟存储器(Virtual Memory)。 具体的操作如下所示: 在每一个进程开始创建的时候，都会分配一段虚拟地址，然后通过虚拟地址和物理地址的映射来获取真实数据，这样进程就不会直接接触到物理地址，甚至不知道自己调用的哪块物理地址的数据。 目前，大多数操作系统都使用了虚拟内存，如 Windows 系统的虚拟内存、Linux 系统的交换空间等等。Windows 的虚拟内存(pagefile.sys)是磁盘空间的一部分。 在 32 位的系统上，虚拟地址空间大小是 2^32bit=4G。在 64 位系统上，最大虚拟地址空间大小是多少? 是不是 2^64bit=10241014TB=1024PB=16EB?实际上没有用到 64 位，因为用不到这么大的空间，而且会造成很大的系统开销。Linux 一般用低 48 位来表示虚拟地址空间，也就是 2^48bit=256T。 cat /proc/cpuinfo address sizes : 40 bits physical, 48 bits virtual 实际的物理内存可能远远小于虚拟内存的大小。 总结：引入虚拟内存，可以提供更大的地址空间，并且地址空间是连续的，使得程序编写、链接更加简单。并且可以对物理内存进行隔离，不同的进程操作互不影响。还可以通过把同一块物理内存映射到不同的虚拟地址空间实现内存共享。 4.4.2 用户空间和内核空间 为了避免用户进程直接操作内核，保证内核安全，操作系统将虚拟内存划分为两部分，一部分是内核空间(Kernel-space)/ˈkɜːnl /，一部分是用户空间(User-space)。 内核是操作系统的核心，独立于普通的应用程序，可以访问受保护的内存空间，也有访问底层硬件设备的权限。 内核空间中存放的是内核代码和数据，而进程的用户空间中存放的是用户程序的代码和数据。不管是内核空间还是用户空间，它们都处于虚拟空间中，都是对物理地址的映射。 在 Linux 系统中, 内核进程和用户进程所占的虚拟内存比例是 1:3。 当进程运行在内核空间时就处于内核态，而进程运行在用户空间时则处于用户态。 进程在内核空间以执行任意命令，调用系统的一切资源;在用户空间只能执行简单的运算，不能直接调用系统资源，必须通过系统接口(又称 system call)，才能向内核发出指令。 top 命令: us 代表 CPU 消耗在 User space 的时间百分比; sy 代表 CPU 消耗在 Kernel space 的时间百分比。 4.4.3 进程切换(上下文切换) 多任务操作系统是怎么实现运行远大于 CPU 数量的任务个数的? 当然，这些任务实际上并不是真的在同时运行，而是因为系统通过时间片分片算法，在很短的时间内，将 CPU 轮流分配给它们，造成多任务同时运行的错觉。 为了控制进程的执行，内核必须有能力挂起正在 CPU 上运行的进程，并恢复以前挂起的某个进程的执行。这种行为被称为进程切换。 什么叫上下文? 在每个任务运行前，CPU 都需要知道任务从哪里加载、又从哪里开始运行，也就是说，需要系统事先帮它设置好 CPU 寄存器和程序计数器(ProgramCounter)，这个叫做 CPU 的上下文。 而这些保存下来的上下文，会存储在系统内核中，并在任务重新调度执行时再次加载进来。这样就能保证任务原来的状态不受影响，让任务看起来还是连续运行。 在切换上下文的时候，需要完成一系列的工作，这是一个很消耗资源的操作。 4.4.4 进程的阻塞 正在运行的进程由于提出系统服务请求(如 I/O 操作)，但因为某种原因未得到操作系统的立即响应，该进程只能把自己变成阻塞状态，等待相应的事件出现后才被唤醒。 进程在阻塞状态不占用 CPU 资源。 4.4.5 文件描述符 FD Linux 系统将所有设备都当作文件来处理，而 Linux 用文件描述符来标识每个文件对象。 文件描述符(File Descriptor)是内核为了高效管理已被打开的文件所创建的索引，用于指向被打开的文件，所有执行 I/O 操作的系统调用都通过文件描述符;文件描述符是一个简单的非负整数，用以表明每个被进程打开的文件。 Linux 系统里面有三个标准文件描述符。 0:标准输入(键盘); 1:标准输出(显示器); 2:标准错误输出(显示器)。 4.4.6 传统 I/O 数据拷贝 以读操作为例: 当应用程序执行 read 系统调用读取文件描述符(FD)的时候，如果这块数据已经存在于用户进程的页内存中，就直接从内存中读取数据。如果数据不存在，则先将数据从磁盘加载数据到内核缓冲区中，再从内核缓冲区拷贝到用户进程的页内存中。(两次拷贝，两次 user 和 kernel 的上下文切换)。 I/O 的阻塞到底阻塞在哪里? 4.4.7 Blocking I/O 当使用 read 或 write 对某个文件描述符进行过读写时，如果当前 FD 不可读，系统就不会对其他的操作做出响应。从设备复制数据到内核缓冲区是阻塞的，从内核缓冲区拷贝到用户空间，也是阻塞的，直到 copy complete，内核返回结果，用户进程才解除 block 的状态。 为了解决阻塞的问题，我们有几个思路。 1、在服务端创建多个线程或者使用线程池，但是在高并发的情况下需要的线程会很多，系统无法承受，而且创建和释放线程都需要消耗资源。 2、由请求方定期轮询，在数据准备完毕后再从内核缓存缓冲区复制数据到用户空间 (非阻塞式 I/O)，这种方式会存在一定的延迟。 能不能用一个线程处理多个客户端请求? 4.4.8 I/O 多路复用(I/O Multiplexing) I/O 指的是网络 I/O。 多路指的是多个 TCP 连接(Socket 或 Channel)。 复用指的是复用一个或多个线程。它的基本原理就是不再由应用程序自己监视连接，而是由内核替应用程序监视文件描述符。 客户端在操作的时候，会产生具有不同事件类型的 socket。在服务端，I/O 多路复用程序(I/O Multiplexing Module)会把消息放入队列中，然后通过文件事件分派器(File event Dispatcher)，转发到不同的事件处理器中。 多路复用有很多的实现，以 select 为例，当用户进程调用了多路复用器，进程会被阻塞。内核会监视多路复用器负责的所有 socket，当任何一个 socket 的数据准备好了，多路复用器就会返回。这时候用户进程再调用 read 操作，把数据从内核缓冲区拷贝到用户空间。 所以，I/O 多路复用的特点是通过一种机制一个进程能同时等待多个文件描述符，而这些文件描述符(套接字描述符)其中的任意一个进入读就绪(readable)状态，select() 函数就可以返回。 Redis 的多路复用， 提供了 select, epoll, evport, kqueue 几种选择，在编译的时 候来选择一种。 evport 是 Solaris 系统内核提供支持的; epoll 是 LINUX 系统内核提供支持的; kqueue 是 Mac 系统提供支持的; select 是 POSIX 提供的，一般的操作系统都有支撑(保底方案); 源码 ae_epoll.c、ae_select.c、ae_kqueue.c、ae_evport.c 5、内存回收 Reids 所有的数据都是存储在内存中的，在某些情况下需要对占用的内存空间进行回 收。内存回收主要分为两类，一类是 key 过期，一类是内存使用达到上限(max_memory) 触发内存淘汰。 5.1 过期策略 要实现 key 过期，我们有几种思路。 5.1.1 定时过期(主动淘汰) 每个设置过期时间的 key 都需要创建一个定时器，到过期时间就会立即清除。该策略可以立即清除过期的数据，对内存很友好;但是会占用大量的 CPU 资源去处理过期的 数据，从而影响缓存的响应时间和吞吐量。 5.1.2 惰性过期(被动淘汰) 只有当访问一个 key 时，才会判断该 key 是否已过期，过期则清除。该策略可以最大化地节省 CPU 资源，却对内存非常不友好。极端情况可能出现大量的过期 key 没有再次被访问，从而不会被清除，占用大量内存。 例如 String，在 getCommand 里面会调用 expireIfNeeded server.c expireIfNeeded(redisDb db, robj key) 第二种情况，每次写入 key 时，发现内存不够，调用 activeExpireCycle 释放一部分内存。 expire.c activeExpireCycle(int type) 5.1.3 定期过期 源码:server.h typedef struct redisDb { dict dict; / 所有的键值对 /dict expires; / 设置了过期时间的键值对 /dict blocking_keys; dict ready_keys; dict watched_keys; int id;long long avg_ttl;list defrag_later; } redisDb; 每隔一定的时间，会扫描一定数量的数据库的 expires 字典中一定数量的 key，并清除其中已过期的 key。该策略是前两者的一个折中方案。通过调整定时扫描的时间间隔和每次扫描的限定耗时，可以在不同情况下使得 CPU 和内存资源达到最优的平衡效果。 Redis 中同时使用了惰性过期和定期过期两种过期策略。 5.2 淘汰策略 Redis 的内存淘汰策略，是指当内存使用达到最大内存极限时，需要使用淘汰算法来决定清理掉哪些数据，以保证新数据的存入。 5.2.1 最大内存设置 redis.conf 参数配置: maxmemory <bytes> 如果不设置 maxmemory 或者设置为 0，64 位系统不限制内存，32 位系统最多使用 3GB 内存。 动态修改: redis> config set maxmemory 2GB 到达最大内存以后怎么办? 5.2.2 淘汰策略 https://redis.io/topics/lru-cache redis.conf maxmemory-policy noeviction 先从算法来看: LRU，Least Recently Used:最近最少使用。判断最近被使用的时间，目前最远的数据优先被淘汰。 LFU，Least Frequently Used，最不常用，4.0 版本新增。 random，随机删除。 如果没有符合前提条件的 key 被淘汰，那么 volatile-lru、volatile-random、 volatile-ttl 相当于 noeviction(不做内存回收)。 动态修改淘汰策略: redis> config set maxmemory-policy volatile-lru 建议使用 volatile-lru，在保证正常服务的情况下，优先删除最近最少使用的 key。 5.2.3 LRU 淘汰原理 问题：如果基于传统 LRU 算法实现 Redis LRU 会有什么问题? 需要额外的数据结构存储，消耗内存。 Redis LRU 对传统的 LRU 算法进行了改良，通过随机采样来调整算法的精度。如果淘汰策略是 LRU，则根据配置的采样值 maxmemory_samples(默认是 5 个), 随机从数据库中选择 m 个 key, 淘汰其中热度最低的 key 对应的缓存数据。所以采样参数m配置的数值越大, 就越能精确的查找到待淘汰的缓存数据,但是也消耗更多的CPU计算,执行效率降低。 问题：如何找出热度最低的数据? Redis 中所有对象结构都有一个 lru 字段, 且使用了 unsigned 的低 24 位，这个字段用来记录对象的热度。对象被创建时会记录 lru 值。在被访问的时候也会更新 lru 的值。 但是不是获取系统当前的时间戳，而是设置为全局变量 server.lruclock 的值。 源码：server.h typedef struct redisObject {unsigned type:4;unsigned encoding:4;unsigned lru:LRU_BITS;int refcount;void ptr; } robj; server.lruclock 的值怎么来的? Redis 中有个定时处理的函数 serverCron，默认每 100 毫秒调用函数 updateCachedTime 更新一次全局变量的 server.lruclock 的值，它记录的是当前 unix 时间戳。 源码:server.c void updateCachedTime(void) { time_t unixtime = time(NULL); atomicSet(server.unixtime,unixtime); server.mstime = mstime();​struct tm tm; localtime_r(&server.unixtime,&tm);server.daylight_active = tm.tm_isdst; } 问题:为什么不获取精确的时间而是放在全局变量中?不会有延迟的问题吗? 这样函数 lookupKey 中更新数据的 lru 热度值时,就不用每次调用系统函数 time，可以提高执行效率。 OK，当对象里面已经有了 LRU 字段的值，就可以评估对象的热度了。 函数 estimateObjectIdleTime 评估指定对象的 lru 热度，思想就是对象的 lru 值和全局的 server.lruclock 的差值越大(越久没有得到更新)，该对象热度越低。 源码 evict.c / Given an object returns the min number of milliseconds the object was never requested, using an approximated LRU algorithm. /unsigned long long estimateObjectIdleTime(robj o) {unsigned long long lruclock = LRU_CLOCK(); if (lruclock >= o->lru) {return (lruclock - o->lru) LRU_CLOCK_RESOLUTION; } else {return (lruclock + (LRU_CLOCK_MAX - o->lru)) LRU_CLOCK_RESOLUTION;} } server.lruclock 只有 24 位，按秒为单位来表示才能存储 194 天。当超过 24bit 能表 示的最大时间的时候，它会从头开始计算。 server.h define LRU_CLOCK_MAX ((1<<LRU_BITS)-1) / Max value of obj->lru / 在这种情况下，可能会出现对象的 lru 大于 server.lruclock 的情况，如果这种情况 出现那么就两个相加而不是相减来求最久的 key。 为什么不用常规的哈希表+双向链表的方式实现?需要额外的数据结构，消耗资源。而 Redis LRU 算法在 sample 为 10 的情况下，已经能接近传统 LRU 算法了。 问题:除了消耗资源之外，传统 LRU 还有什么问题? 如图，假设 A 在 10 秒内被访问了 5 次，而 B 在 10 秒内被访问了 3 次。因为 B 最后一次被访问的时间比 A 要晚，在同等的情况下，A 反而先被回收。 问题:要实现基于访问频率的淘汰机制，怎么做? 5.2.4 LFU server.h typedef struct redisObject {unsigned type:4;unsigned encoding:4;unsigned lru:LRU_BITS;int refcount;void ptr; } robj; 当这 24 bits 用作 LFU 时，其被分为两部分: 高 16 位用来记录访问时间(单位为分钟，ldt，last decrement time) 低 8 位用来记录访问频率，简称 counter(logc，logistic counter) counter 是用基于概率的对数计数器实现的，8 位可以表示百万次的访问频率。 对象被读写的时候，lfu 的值会被更新。 db.c——lookupKey void updateLFU(robj val) {unsigned long counter = LFUDecrAndReturn(val); counter = LFULogIncr(counter);val->lru = (LFUGetTimeInMinutes()<<8) | counter;} 增长的速率由，lfu-log-factor 越大，counter 增长的越慢 redis.conf 配置文件。 lfu-log-factor 10 如果计数器只会递增不会递减，也不能体现对象的热度。没有被访问的时候，计数器怎么递减呢? 减少的值由衰减因子 lfu-decay-time(分钟)来控制，如果值是 1 的话，N 分钟没有访问就要减少 N。 redis.conf 配置文件 lfu-decay-time 1 6、持久化机制 https://redis.io/topics/persistence Redis 速度快，很大一部分原因是因为它所有的数据都存储在内存中。如果断电或者宕机，都会导致内存中的数据丢失。为了实现重启后数据不丢失，Redis 提供了两种持久化的方案，一种是 RDB 快照(Redis DataBase)，一种是 AOF(Append Only File)。 6.1 RDB RDB 是 Redis 默认的持久化方案。当满足一定条件的时候，会把当前内存中的数据写入磁盘，生成一个快照文件 dump.rdb。Redis 重启会通过加载 dump.rdb 文件恢复数据。 什么时候写入 rdb 文件? 6.1.1 RDB 触发 1、自动触发 a)配置规则触发。 redis.conf， SNAPSHOTTING，其中定义了触发把数据保存到磁盘的触发频率。 如果不需要 RDB 方案，注释 save 或者配置成空字符串""。 save 900 1 900 秒内至少有一个 key 被修改(包括添加) save 300 10 400 秒内至少有 10 个 key 被修改save 60 10000 60 秒内至少有 10000 个 key 被修改 注意上面的配置是不冲突的，只要满足任意一个都会触发。 RDB 文件位置和目录: 文件路径，dir ./ 文件名称dbfilename dump.rdb 是否是LZF压缩rdb文件 rdbcompression yes 开启数据校验 rdbchecksum yes 问题：为什么停止 Redis 服务的时候没有 save，重启数据还在? RDB 还有两种触发方式: b)shutdown 触发，保证服务器正常关闭。 c)flushall，RDB 文件是空的，没什么意义(删掉 dump.rdb 演示一下)。 2、手动触发 如果我们需要重启服务或者迁移数据，这个时候就需要手动触 RDB 快照保存。Redis 提供了两条命令: a)save save 在生成快照的时候会阻塞当前 Redis 服务器， Redis 不能处理其他命令。如果内存中的数据比较多，会造成 Redis 长时间的阻塞。生产环境不建议使用这个命令。 为了解决这个问题，Redis 提供了第二种方式。 执行 bgsave 时，Redis 会在后台异步进行快照操作，快照同时还可以响应客户端请求。 具体操作是 Redis 进程执行 fork 操作创建子进程(copy-on-write)，RDB 持久化过程由子进程负责，完成后自动结束。它不会记录 fork 之后后续的命令。阻塞只发生在 fork 阶段，一般时间很短。 用 lastsave 命令可以查看最近一次成功生成快照的时间。 6.1.2 RDB 数据的恢复(演示) 1、shutdown 持久化添加键值 添加键值 redis> set k1 1 redis> set k2 2 redis> set k3 3 redis> set k4 4 redis> set k5 5 停服务器，触发 save redis> shutdown 备份 dump.rdb 文件 cp dump.rdb dump.rdb.bak 启动服务器 /usr/local/soft/redis-5.0.5/src/redis-server /usr/local/soft/redis-5.0.5/redis.conf 啥都没有: redis> keys 3、通过备份文件恢复数据停服务器 redis> shutdown 重命名备份文件 mv dump.rdb.bak dump.rdb 启动服务器 /usr/local/soft/redis-5.0.5/src/redis-server /usr/local/soft/redis-5.0.5/redis.conf 查看数据 redis> keys 6.1.3 RDB 文件的优势和劣势 一、优势 1.RDB 是一个非常紧凑(compact)的文件，它保存了 redis 在某个时间点上的数据集。这种文件非常适合用于进行备份和灾难恢复。 2.生成 RDB 文件的时候，redis 主进程会 fork()一个子进程来处理所有保存工作，主进程不需要进行任何磁盘 IO 操作。 3.RDB 在恢复大数据集时的速度比 AOF 的恢复速度要快。 二、劣势 1、RDB 方式数据没办法做到实时持久化/秒级持久化。因为 bgsave 每次运行都要执行 fork 操作创建子进程，频繁执行成本过高。 2、在一定间隔时间做一次备份，所以如果 redis 意外 down 掉的话，就会丢失最后一次快照之后的所有修改(数据有丢失)。 如果数据相对来说比较重要，希望将损失降到最小，则可以使用 AOF 方式进行持久化。 6.2 AOF Append Only File AOF:Redis 默认不开启。AOF 采用日志的形式来记录每个写操作，并追加到文件中。开启后，执行更改 Redis 数据的命令时，就会把命令写入到 AOF 文件中。 Redis 重启时会根据日志文件的内容把写指令从前到后执行一次以完成数据的恢复工作。 6.2.1 AOF 配置 配置文件 redis.conf 开关appendonly no 文件名appendfilename "appendonly.aof" AOF 文件的内容(vim 查看): 问题：数据都是实时持久化到磁盘吗? 由于操作系统的缓存机制，AOF 数据并没有真正地写入硬盘，而是进入了系统的硬盘缓存。什么时候把缓冲区的内容写入到 AOF 文件? 问题:文件越来越大，怎么办? 由于 AOF 持久化是 Redis 不断将写命令记录到 AOF 文件中，随着 Redis 不断的进行，AOF 的文件会越来越大，文件越大，占用服务器内存越大以及 AOF 恢复要求时间越长。 例如 set xxx 666，执行 1000 次，结果都是 xxx=666。 为了解决这个问题，Redis 新增了重写机制，当 AOF 文件的大小超过所设定的阈值时，Redis 就会启动 AOF 文件的内容压缩，只保留可以恢复数据的最小指令集。 可以使用命令 bgrewriteaof 来重写。 AOF 文件重写并不是对原文件进行重新整理，而是直接读取服务器现有的键值对，然后用一条命令去代替之前记录这个键值对的多条命令，生成一个新的文件后去替换原来的 AOF 文件。 重写触发机制 auto-aof-rewrite-percentage 100 auto-aof-rewrite-min-size 64mb 问题:重写过程中，AOF 文件被更改了怎么办? 另外有两个与 AOF 相关的参数: 6.2.2 AOF 数据恢复 重启 Redis 之后就会进行 AOF 文件的恢复。 6.2.3 AOF 优势与劣势 优点: 1、AOF 持久化的方法提供了多种的同步频率，即使使用默认的同步频率每秒同步一次，Redis 最多也就丢失 1 秒的数据而已。 缺点: 1、对于具有相同数据的的 Redis，AOF 文件通常会比 RDB 文件体积更大(RDB 存的是数据快照)。 2、虽然 AOF 提供了多种同步的频率，默认情况下，每秒同步一次的频率也具有较高的性能。在高并发的情况下，RDB 比 AOF 具好更好的性能保证。 6.3 两种方案比较 那么对于 AOF 和 RDB 两种持久化方式，我们应该如何选择呢? 如果可以忍受一小段时间内数据的丢失，毫无疑问使用 RDB 是最好的，定时生成 RDB 快照(snapshot)非常便于进行数据库备份， 并且 RDB 恢复数据集的速度也要比 AOF 恢复的速度要快。 否则就使用 AOF 重写。但是一般情况下建议不要单独使用某一种持久化机制，而是应该两种一起用，在这种情况下,当 redis 重启的时候会优先载入 AOF 文件来恢复原始的数据，因为在通常情况下 AOF 文件保存的数据集要比 RDB 文件保存的数据集要完整。 本篇文章为转载内容。原文链接：https://blog.csdn.net/zhoutaochun/article/details/120075092。 该文由互联网用户投稿提供，文中观点代表作者本人意见，并不代表本站的立场。 作为信息平台，本站仅提供文章转载服务，并不拥有其所有权，也不对文章内容的真实性、准确性和合法性承担责任。 如发现本文存在侵权、违法、违规或事实不符的情况，请及时联系我们，我们将第一时间进行核实并删除相应内容。