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Lua Metatables：揭秘“metatableisnotatable”的真相 1. 引言 在Lua的世界里，metatables无疑是一个颇具神秘色彩的概念。其实啊，metatable并不是我们日常所说的那种table，它更像是Lua世界里的“武林秘籍”，是实现Lua对象各种神奇行为的关键所在。所以，“metatableisnotatable”这句话，就像是揭示了一个深奥的道理，听起来特别有内涵和智慧呢！今天，咱们就一起动手，揭开这层Lua中metatables的神秘面纱，用浅显易懂的大白话和丰富多彩的代码实例，好好唠唠它到底有啥独特的魔力，以及它背后非table的真正本质。 2. 什么是Metatable？ （1）定义 首先，metatables并不是我们日常编程中用来存储数据的table，而是一种特殊的元表结构，它为Lua中的原始数据类型提供了扩展功能的能力。当你打算对一个table动手做点什么操作的时候，Lua这个小机灵鬼会先翻一翻这个table的metatable（可以理解为table的“使用说明书”），瞧瞧里面有没有针对这种操作的一些特殊处理手段。 （2.1）示例一： lua -- 创建一个空metatable local mt = {} mt.__add = function (t1, t2) return "Tables cannot be added, but I'm here!" end -- 为一个table关联上metatable local t = {} setmetatable(t, mt) -- 测试metatable的效果 print(t + t) -- 输出："Tables cannot be added, but I'm here!" 在这个例子中，我们创建了一个metatable并为其定义了__add元方法，然后将其关联到一个普通table上。当我们试图将两个table相加时，由于metatable的存在，实际执行的是自定义的__add方法，而非默认的行为。 3. Metatable与Table的区别 (3.1) 内在差异 虽然metatables和tables都是Lua中的数据结构，但两者的用途截然不同。就像我们这次讨论的主题说的那样，“metatable可不就是个普通table”，这句话的重点在于，metatables并不直接存东西，它更像是个幕后操控者，专门用来定制或者调整其他table的行为规矩。 (3.2) 示例二： lua -- 创建一个带有metatable的table local t = {x = 10} local mt = { __index = function(table, key) if key == "y" then return 20 end end } setmetatable(t, mt) -- 访问不存在的键 print(t.y) -- 输出：20 这段代码展示了metatable如何控制table的索引访问。当你在table t里头翻来找去都找不到那个叫y的键时，Lua这家伙可机灵了，它会跑到metatable这个“幕后大佬”那里，去找一个叫__index的秘密武器来取值。这就相当于给你展示了metatable虽然不是table本身，但却能偷偷摸摸地改变table行为的一个鲜活例子。 4. 结语 所以，下一次当你听到有人说“metatableisnotatable”，你应该明白这其中蕴含的深意。Metatables在Lua的世界里，就像是给开发者们打造的一把神奇万能钥匙。它深藏功与名，低调而强大，灵活得不得了，堪称实现面向对象功能的秘密武器。正是因为有了metatables的存在，Lua才能如此游刃有余地应对各种复杂的定制需求场景，让开发者们的工作如虎添翼，轻松搞定！理解并掌握metatables的使用，就如同解锁Lua世界的一把金钥匙，助你在Lua编程的道路上更加游刃有余。下次再面对复杂的Lua对象操作问题时，不妨思考一下：“我是否可以通过metatable来巧妙地解决这个问题呢？”

键不存在错误 , 在Lua编程中，当尝试访问一个在表（table）中并未定义或已经删除的键时，程序会抛出的运行时错误。这种错误通常表现为\ attempt to index a nil value\ ，意味着试图对一个nil值进行索引操作。 空合并操作符（//） , Lua 5.3版本引入的一个语法特性，允许在表达式中为可能为nil的值提供一个默认返回结果。如果左侧的操作数为nil或false，则返回右侧的操作数。例如，在my_table.address // \ No Address\ 中，如果my_table.address不存在或者其值为nil，则整个表达式的值将被替换为\ No Address\ 。 元方法 , 在Lua中，元方法是一种特殊的函数，它与特定的metatable相关联，并在特定操作（如索引、调用等）应用于该metatable关联的表时自动调用。例如，当尝试访问一个表的某个键，而该键不存在时，如果metatable中定义了__index元方法，那么Lua将会调用这个元方法来处理键不存在的情况，而不是直接抛出“键不存在”错误。

如何在Lua中定义和使用枚举类型：一种深入浅出的实践探索 引言（1） 当我们谈论编程语言中的数据类型时，枚举类型往往是一个让人眼前一亮的存在。它允许我们为一组相关的值赋予有意义的名字，从而提升代码的可读性和可维护性。不过话说回来，在像Lua这种轻量小巧的脚本语言里，枚举可不是它自带的数据类型。不过别担心，这并不妨碍我们在Lua的世界里照样整出类似枚举的玩法来。这篇东西，我带你一起开启一场探索大冒险，用咱们都能轻松理解的方式，手把手教你如何在Lua语言里头给“枚举”这个概念下定义，并且实实在在地把它玩转起来。 什么是枚举（2） 首先，让我们简单回顾一下枚举的概念。在许多其他编程语言如C++、Java等中，枚举是一种特殊的数据类型，它可以定义一系列命名的常量，这些常量的值是唯一的且不可改变。比如，一周七天可以被定义为一个枚举类型。 但在Lua中，并没有直接提供枚举类型的声明方式，但这并不会阻碍我们的创新步伐，我们将通过一些创造性的方法来模拟枚举的行为。 在Lua中模拟枚举（3） 方法一：使用table作为枚举容器（3.1） lua的核心数据结构——table，为我们模拟枚举提供了可能。我们可以创建一个table，键为枚举项的名字，值为对应的数值或字符串。下面是一个用table模拟一周七天的例子： lua DaysOfWeek = { Monday = 1, Tuesday = 2, Wednesday = 3, Thursday = 4, Friday = 5, Saturday = 6, Sunday = 7 } -- 使用枚举 local today = DaysOfWeek.Monday print("Today is day number:", today) -- 输出: Today is day number: 1 方法二：利用metatable和元方法实现枚举约束（3.2） 为了增强枚举类型的约束性，避免误操作，我们还可以结合metatable实现只读的枚举效果： lua local Enum = {} Enum.__index = Enum function Enum:new(values) local instance = setmetatable({}, Enum) for name, value in pairs(values) do instance[name] = value end return instance end DaysOfWeek = Enum:new{ Monday = 1, Tuesday = 2, -- ...其余的天数... } setmetatable(DaysOfWeek, {__newindex = function() error("Cannot modify enum values!") end}) -- 尝试修改枚举值会引发错误 DaysOfWeek.Monday = 0 -- 抛出错误: Cannot modify enum values! 方法三：借助模块和局部变量实现私有枚举（3.3） 如果你希望枚举类型在全局环境中不暴露，可以将其封装在一个模块中，通过返回局部变量的形式提供访问接口： lua local M = {} local DaysOfWeek = { Monday = 1, -- ...其余的天数... } M.getDaysOfWeek = function() return DaysOfWeek end return M -- 使用时： local myModule = require 'myModule' local days = myModule.getDaysOfWeek() print(days.Monday) -- 输出: 1 结语（4） 尽管Lua原生并不支持枚举类型，但凭借其灵活的特性，我们可以通过多种方式模拟出枚举的效果。在实际开发中，根据具体需求选择合适的实现策略，不仅可以使代码更具表达力，还能提高程序的健壮性。这次我真是实实在在地感受到了Lua的灵活性和无限创造力，就像是亲手解锁了一个强大而又超级弹性的脚本语言大招。 Lua这家伙，魅力值爆棚，让人不得不爱啊！下次碰上需要用到枚举的情况时，不妨来点不一样的玩法，在Lua的世界里尽情挥洒你的创意，打造一个独属于你的、充满个性的“Lua风格枚举”吧！

Lua , Lua是一种轻量级、可嵌入的脚本语言，设计用于扩展应用程序的功能并提供灵活的数据描述和处理能力。在游戏开发、网络应用以及其他需要快速脚本支持的场景中广泛应用。Lua以其简洁易读的语法、高效的执行效率以及与C语言的良好交互性著称。 Metatable , 在Lua中，metatable是与table相关联的一种特殊table，用于实现元编程特性。metatable中的元方法可以改变或增强原始table的行为，例如当尝试对table进行索引访问、调用方法等操作时，Lua会首先查找metatable中相应的元方法定义。这种机制使得Lua能支持面向对象编程、操作符重载等功能。 面向对象编程（OOP） , 面向对象编程是一种软件开发范式，它将程序结构组织为对象，每个对象封装了数据（属性）和操作这些数据的方法。在Lua中，通过metatable和元方法可以模拟类和继承等面向对象特性。例如文章中的“Player”类，通过创建一个table表示玩家，并为其添加属性（如name）和方法（如getName），实现了面向对象的编程风格，从而更好地组织代码逻辑并提高代码复用率。

...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。

在深入理解Lua模块加载机制与排查“module 'ModuleName' not found”问题的基础上，进一步的探索和实践对于提升Lua项目开发效率至关重要。近期，LuaRocks作为Lua生态中的包管理器，发布了新版本，提供了更强大的模块依赖管理和自动下载功能，使得开发者能够更加便捷地安装和更新第三方模块，有效避免了手动设置package.path的繁琐过程。 此外，LuaJIT项目也在持续优化其模块加载性能，通过Fengari等开源项目，Lua模块加载机制得以在JavaScript环境中实现，为跨平台应用和游戏开发带来了新的可能。同时，结合LuaRPG、OpenResty等应用场景，我们可以看到Lua模块化设计在实际项目中如何影响程序结构和运行效率，这对于理解和实践Lua模块化编程具有很高的参考价值。 因此，建议读者在掌握基础模块加载原理后，关注Lua社区的最新动态和技术分享，深入了解LuaRocks、LuaJIT等相关工具及项目的最佳实践，以应对不断变化的实际开发需求，并提升自身对Lua模块化设计和管理的综合能力。同时，阅读Lua官方文档和相关开源项目的源码也是深入学习模块加载机制的重要途径。

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。

...擎等服务端技术在实际应用中可能出现的问题及解决方案的重要性。 深入探究战神引擎这类手游服务端架构，其稳定性与效率直接影响着数百万玩家的游戏体验。除了本文提到的基础排查步骤外，对于技术人员而言，理解并熟练掌握更深层次的网络通信原理、数据库优化策略以及Lua脚本编写规范同样至关重要。例如，如何根据服务器性能动态调整并发连接数，或者通过定期维护更新确保数据库高效运行，这些都要求开发者具备扎实的专业知识和丰富的实战经验。 此外，随着云服务器技术的广泛应用，许多游戏厂商选择将服务端部署于云端，这不仅减轻了硬件设备维护的压力，还提供了灵活扩展资源的能力。然而，这也对服务端引擎的兼容性与可迁移性提出了更高要求。因此，关注战神引擎等手游服务端技术在云环境下的最佳实践，及时了解并适应相关技术发展趋势，同样是提升手游服务质量的关键所在。 同时，值得注意的是，网络安全法规日趋严格，服务器安全防护措施的建设亦是手游运营者不可忽视的工作内容。针对各类可能存在的攻击风险，如DDoS攻击、数据泄露等，需要结合服务端技术特点，制定并实施相应的安全策略，以保障玩家信息安全，避免因安全事件影响游戏运营。 综上所述，无论是从基础的服务器配置与维护，还是到前沿的云计算整合、网络安全防御，手游服务端技术的探讨与实践始终处于不断进步与完善的阶段。作为游戏开发者与运营者，紧跟时代步伐，持续深化技术认知，才能更好地应对各种挑战，为玩家提供稳定流畅且安全可靠的游戏环境。

...引擎软件开发的理论及实践，并对多方面的题目进行探讨。本书讨论到的概念及技巧实际应用于现实中的游戏工作室，如艺电及顽皮狗。虽然书中采用的例子通常依据一些专门的技术，但是讨论范围远超于某个引擎或API。文中的参考及引用也非常有用，可让读者继续深入游戏开发过程的任何特定方向。 《游戏引擎架构》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. 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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。

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。

... nil：深入理解Lua闭包中的Upvalue问题 1. 引言 在Lua编程的世界中，闭包（closure）是一个强大且有趣的特性，它允许我们创建具有持久状态的函数。然而，就像许多牛逼哄哄的工具一样，如果不摸透它的内在门道，就可能遇到一些让你挠头的问题。比如，它可能会冒出一句“在第X行闭包中访问到的upvalue 'name' 是空的”，让你一脸懵圈。这篇文章将通过实际代码示例和探讨性对话，帮助你理解和解决这个常见的Lua错误。 2. 什么是闭包与Upvalue？ 闭包，简单来说，就是一个函数与其外部环境（即定义时的作用域）组合而成的整体。在当前这个场景下，函数能够“瞅见”并摆弄那些虽然不是在它自己肚子里面定义的，但却也没有被扔到整个程序最外面的变量，这些神秘的小家伙我们给它们起了个名字，叫做“Upvalue”。 lua local outerValue = "I'm an upvalue!" local function innerFunction() print(outerValue) -- 这里的outerValue就是个Upvalue end innerFunction() -- 输出：I'm an upvalue! 上述代码中，innerFunction内部访问了外部定义的outerValue，这就是一个典型的Upvalue应用场景。 3. 遇到“upvalue 'name' accessed from closure at line X is nil”错误 然而，当你尝试访问一个尚未初始化或已被设置为nil的Upvalue时，Lua就会抛出这样的错误： lua local function createClosure() local name -- 注意这里并未给name赋值 return function() print("Hello, "..name) -- 这里尝试访问未初始化的name end end local sayHello = createClosure() sayHello() -- 抛出错误：upvalue 'name' accessed from closure at line X is nil 如上所示，在createClosure内部定义的name变量并没有被赋予任何值，而返回的匿名函数尝试访问它时，由于找不到有效的值，所以Lua报告了一个关于nil Upvalue的错误。 4. 解析与解决方案 当我们看到"upvalue 'name' accessed from closure at line X is nil"错误时，首先应考虑以下两个关键点： - 初始化检查：确保所有在闭包内使用的Upvalue在闭包创建时都已经得到适当的初始化。 lua local function createClosure(name) return function() print("Hello, "..name) end end local sayHello = createClosure("World") sayHello() -- 正常输出：Hello, World - 生命周期管理：如果Upvalue是动态分配的资源，确保它们在整个闭包使用期间都有效，不会提前被销毁或置nil。 lua local function createCounter() local count = 0 return { increment = function() count = count + 1 print("Count: ", count) end, reset = function() count = 0 -- 确保count始终存在且有效 end } end local counter = createCounter() counter.increment() -- 输出：Count: 1 counter.reset() 总结一下，处理“upvalue 'name' accessed from closure at line X is nil”错误的关键在于对闭包及其Upvalue有清晰的理解，并确保在闭包使用过程中，Upvalue始终保持有效的状态。当你遇到这种错误的时候，就想象自己是个侦探，在破一个有趣的谜案。不妨一步步地“踩着脚印”，追寻闭包创建的来龙去脉，找出那个可能隐藏在暗处的"nil"小坏蛋，这样一来，解决问题的关键线索自然就会浮出水面啦！在编程实践中，养成良好的初始化习惯和资源管理意识，将会大大减少这类问题的发生。

在深入理解Lua编程中出现的“bad argument 2 to 'insert'，table expected, got nil”错误后，我们更应关注如何在实际项目开发中规避这类问题。近期，随着游戏引擎如Unity和Unreal Engine对Lua脚本语言支持的强化，Lua在游戏开发领域的应用日益广泛。然而，由于Lua的灵活性与动态性，程序员在处理数据结构时可能会遇到各种意料之外的错误。 为进一步提升Lua代码质量与稳定性，推荐开发者阅读Lua官方文档以及《Programming in Lua》（第四版）一书，书中详尽介绍了Lua的数据类型、表操作等核心概念，并提供了大量实战案例，帮助开发者深入掌握Lua语言特性和避免常见陷阱。 同时，Lua社区也在持续分享最佳实践和解决方案。例如，在GitHub上的Lua Patterns库就提供了一系列验证函数，可以在插入元素前对参数进行类型检查，有效防止因nil值导致的运行时错误。此外，参与Lua相关的技术论坛和研讨会也是保持时效性学习、获取最新Lua编程技巧的好途径。 值得注意的是，Lua 5.4版本引入了更多的元表操作和新的语法特性，这要求开发者紧跟Lua的更新步伐，以充分利用新特性提高程序效率，同时避免因为对新特性的不熟悉而产生类似“bad argument”这样的错误。通过不断学习与实践，Lua开发者能够更好地驾驭这门轻量级而又功能强大的脚本语言，为项目开发带来更高的生产力和更低的维护成本。

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。

Lua语言中的表达式计算错误：除数为零、无效索引及其他常见问题详解 1. 引言 --- Lua，这个轻量级、高效且灵活的脚本语言，在游戏开发、嵌入式系统等领域中广受欢迎。然而，在编程实战中，我们免不了会碰到一些让人挠头的常见表达式计算问题，比如除数尴尬地变成了零，或者莽撞地去访问一个不存在的索引，这些小插曲常常让我们措手不及。这些看似微小的问题，却可能导致程序运行出错甚至崩溃。本文将深入探讨这些问题，并通过实例代码来帮助你理解和避免它们。 2. 除数为零错误 --- 在Lua中，当你尝试进行一个除法运算，而除数是零时，会触发一个运行时错误。例如： lua -- 尝试除以零的例子 local result = 10 / 0 print(result) 执行这段代码后，Lua会抛出一个错误信息："attempt to perform arithmetic on a nil value (divide by zero)"。这意味着Lua无法处理除以零的操作，因为它在数学上没有定义。为了避免出现这种囧境，咱们在做除法之前通常得先瞅一眼，看看那个除数是不是零。 3. 无效索引错误 --- Lua中的表（table）是一种非常重要的数据结构，它支持动态索引和关联数组特性。然而，当我们试图访问一个不存在的索引时，就会引发“无效索引”错误： lua -- 无效索引例子 local myTable = {} print(myTable[5]) -- 此处会报错，因为myTable并没有索引为5的元素 Lua会返回错误提示：" attempt to index a nil value"。为了预防这类错误，我们可以使用if语句或者pairs函数预先判断索引是否存在： lua local myTable = {} if myTable[5] then print(myTable[5]) else print("Index not found.") end 4. 其他常见表达式错误 --- 除了上述两种情况外，Lua还可能在其他类型的表达式计算中出现错误。例如，对未初始化的变量进行操作： lua -- 未初始化变量的例子 local uninitializedVar print(uninitializedVar + 1) -- 这将导致"nil value"错误 解决这个问题的方法是在使用变量之前确保其已被初始化： lua local initializedVar = 0 print(initializedVar + 1) -- 现在这段代码将会正常执行，输出1 5. 结论与思考 --- 在Lua编程过程中，理解并妥善处理表达式计算错误是我们编写健壮代码的关键步骤。通过不断实践和探索，我们可以学会如何预见和规避这些陷阱。记得时刻打起精神，像给我们的代码穿上逻辑盔甲、装备上条件语句武器一样，让咱们的Lua程序就算遇到突发状况也能稳如老狗，表现出超强的适应力和稳定性。说真的，编程可不只是敲代码实现功能那么简单，它更像是一个解决难题、迎接挑战的大冒险，这个过程中充满了咱们人类智慧的灵光乍现和饱含情感的深度思考，可带劲儿了！ 以上示例只是冰山一角，实际编程中可能会有更多的潜在问题等待我们去发现和解决。因此，让我们一起深入Lua的世界，不断提升自己的编程技艺吧！

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。

...本分布式锁，以及使用Lua脚本实现的Redlock算法，这种算法通过在多个Redis节点上获取锁以提高容错性和安全性。另外，还有乐观锁（Optimistic Locking）的设计理念也被越来越多地应用于现代缓存服务中，它假设并发访问一般情况下不会发生冲突，仅在更新数据时检查是否发生并发修改，从而降低锁带来的性能开销。 此外，云原生时代的容器化与微服务架构也对缓存系统的并发控制提出了新的挑战。Kubernetes等容器编排平台上的应用实例可能随时扩缩容，这要求缓存服务不仅要处理好内部的多线程同步问题，还要适应外部动态环境的变化。因此，诸如具有更强一致性保证的CRDT（Conflict-free Replicated Data Types）数据结构的研究与应用也在不断推进，旨在提供一种更为灵活且能应对网络分区的分布式锁方案。 综上所述，理解并妥善处理Memcache乃至更多现代缓存系统中的锁机制冲突，是构建高性能、高可用分布式系统的基石，而紧跟技术发展趋势，关注相关领域的最新研究成果与实践案例，将有助于我们在实际工作中更好地解决此类问题。

...载在卡牌游戏开发中的实践应用后，我们可以进一步关注UE4引擎的最新进展以及行业内的相关案例分析。近日，Epic Games发布了Unreal Engine 5.0版本，引入了前所未有的Nanite虚拟微多边形几何体和Lumen全动态全局光照系统，为开发者提供了更为精细且高效的实时渲染技术，这无疑将对包括卡牌游戏在内的各类项目产生深远影响。 同时，在游戏开发社区中，有团队成功运用UE4开发了一款名为《影之诗》的在线卡牌对战游戏，该游戏利用蓝图系统实现了复杂的游戏逻辑，并通过优化资源加载机制确保了流畅的游戏体验。其动态加载卡牌效果、场景以及音效资源的方式，与前述文章中探讨的技术理念不谋而合，值得深入研究。 此外，针对Lua脚本在游戏逻辑实现中的角色，《英雄联盟》开发商Riot Games在其开源框架Ferret中就大量使用了Lua进行游戏逻辑扩展，展示了跨语言开发在实际项目中的高效协同作用。学习和借鉴此类项目的成功经验，对于理解如何在Unreal Engine中更好地结合C++与Lua编写复杂的卡牌游戏逻辑具有积极意义。 综上所述，了解UE4最新技术发展动态、同行的成功实践经验，以及跨语言编程在游戏开发中的应用，不仅能够帮助我们深化对先前讨论内容的理解，更能启发我们在未来卡牌游戏设计与开发过程中寻找更优解决方案。

Lua中的神秘陷阱：探索lua_pushvalue与lua_gettable引发的错误 在编程的世界里，Lua语言以其轻量级、易嵌入的特点而闻名。不过嘛，就算是看起来挺简单的语言，在实际开发的时候也会碰到不少让人头疼的问题。嘿，今天咱们来聊聊在用Lua C API的时候经常会碰到的一个坑——就是用lua_pushvalue和lua_gettable这两个操作时容易出错的地方。这不仅是一个技术挑战，更是一次深入理解Lua机制的机会。 一、初次遭遇 神秘的错误提示 故事开始于一个普通的下午，我正着手为一个新的游戏项目编写脚本引擎。为了提升性能和方便以后的维护，我们打算把核心功能用C++来写，而游戏的具体玩法就交给Lua脚本来搞定。这样既高效又灵活！事情本来进展得挺顺利的，结果当我试着调用一个自定义函数时，程序突然就崩溃了。屏幕上跳出了一行让人完全摸不着头脑的错误信息：“试图调用全局‘func_name’（一个空值）”。这下我就懵圈了，心想这到底是什么鬼？ 这显然不是我想要的结果。一开始，我还以为是Lua脚本加载出问题了，结果仔细一看，发现文件路径和内容都挺正常的，就不是这个原因。难道是我的C++代码出了问题？带着疑问，我开始深入研究。 二、深入探究 揭开谜底 经过一番查阅资料和调试，我发现问题出在lua_pushvalue和lua_gettable这两个API的使用上。简单地说，lua_pushvalue就像是把栈上的某个东西复制一份放到另一个地方，而lua_gettable则是从一个表格里找到特定的键，然后取出它对应的值。虽然这些功能都挺明确的，但如果在特定情况下用错了，还是会闹出运行时的笑话。 为了更好地理解这个问题，让我们来看几个具体的例子。 示例1：基本概念 c // 假设我们有一个名为myTable的表，其中包含键为"key"，值为"value"的项。 lua_newtable(L); // 创建一个空表 lua_pushstring(L, "key"); // 将字符串"key"压入栈顶 lua_pushstring(L, "value"); // 将字符串"value"压入栈顶 lua_settable(L, -3); // 使用栈顶元素作为键，-2位置的元素作为值，设置到-3位置（即刚刚创建的表） 上述代码创建了一个名为myTable的表，并向其中添加了一个键值对。接下来，我们尝试通过lua_gettable访问这个值： c lua_getglobal(L, "myTable"); // 获取全局变量myTable lua_getfield(L, -1, "key"); // 从myTable中获取键为"key"的值 printf("%s\n", lua_tostring(L, -1)); // 输出结果应为"value" 这段代码应该能正确地输出value。但如果我们在lua_getfield之前没有正确地管理栈，就很有可能会触发错误。 示例2：常见的错误场景 假设我们误用了lua_pushvalue： c lua_newtable(L); lua_pushstring(L, "key"); lua_pushstring(L, "value"); lua_settable(L, -3); // 正确 lua_pushvalue(L, -1); // 这里实际上是在复制栈顶元素，而不是预期的行为 lua_gettable(L, -2); // 错误使用，因为此时栈顶元素已经不再是"key"了 这里的关键在于，lua_pushvalue只是复制了栈顶的元素，并没有改变栈的结构。当我们紧接着调用 lua_gettable 时，其实就像是在找一个根本不存在的地方的宝贝，结果当然是找不到啦，所以就出错了。 三、解决之道 掌握正确的使用方法 明白了问题所在后，解决方案就相对简单了。我们需要确保在调用lua_gettable之前，栈顶元素是我们期望的那个值。这就像是说，我们得先把栈里的东西清理干净，或者至少得确定在动手之前，栈里头的东西是我们想要的样子。 c lua_newtable(L); lua_pushstring(L, "key"); lua_pushstring(L, "value"); lua_settable(L, -3); // 清理栈，确保栈顶元素是table lua_pop(L, 1); lua_pushvalue(L, -1); // 正确使用，复制table本身 lua_gettable(L, -2); // 现在可以安全地从table中获取数据了 通过这种方式，我们可以避免因栈状态混乱而导致的错误。 四、总结与反思 通过这次经历，我深刻体会到了理解和掌握底层API的重要性。尽管Lua C API提供了强大的功能，但也需要开发者具备一定的技巧和经验才能正确使用。错误的信息常常会绕弯弯，不会直接带你找到问题的关键。所以，遇到难题时，咱们得有耐心，一步步地去分析和查找，这样才能找到解决的办法。 同时，这也提醒我们在编写任何复杂系统时，都应该重视基础理论的学习和实践。只有真正理解了背后的工作原理，才能写出更加健壮、高效的代码。 希望这篇文章对你有所帮助，如果你也有类似的经历，欢迎分享你的故事！

...s在分布式锁实现中的应用与挑战后，近期的一篇报道《Redisson：为Java开发者提供更安全高效的Redis分布式锁解决方案》引起了广泛关注。这篇文章深入剖析了开源库Redisson如何解决Redis原生setnx命令在并发控制中可能存在的问题。 Redisson作为一款基于Redis的高级Java客户端，提供了丰富的数据结构和分布式服务，其中就包括对分布式锁的优化实现。它采用Redis的Lua脚本、Redis事务以及watch命令等多种机制相结合的方式，确保了在高并发场景下获取和释放锁的操作是原子性的，有效避免了本文所述的“两人同时获得锁”的诡异现象。 此外，Redisson还支持可重入锁、公平锁、读写锁等多种锁类型，满足不同业务场景下的需求。通过定期自动续期功能，可以防止因网络抖动或进程阻塞导致的锁超时失效问题，极大地提高了系统的稳定性和可靠性。 与此同时，随着云原生技术的发展，Kubernetes等容器编排工具日益普及，Redis Cluster或者Sentinel集群部署模式成为主流。Redisson对此提供了良好的支持，使得开发者能够更加便捷地在分布式环境中利用Redis构建高性能、高可用的服务。 总之，在面对复杂的分布式系统开发时，深入理解和合理运用诸如Redisson这样的工具库，不仅可以解决Redis在实现分布式锁时的并发难题，更能提升整体系统的架构水平和运维效率。对于关注此类话题的技术人员而言，不断跟进并学习这些最新实践无疑具有极高的价值。

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！

...构的普及，分布式锁的应用场景愈发广泛。特别是在双十一这样的高并发购物节期间，各大电商平台频繁面临库存超卖、重复下单等问题。例如，今年某知名电商平台在促销活动中因未妥善处理分布式锁机制，导致部分商品短时间内被恶意刷单，造成了数百万的经济损失。这一事件再次提醒我们，分布式锁不仅仅是理论上的技术难题，更是直接影响业务成败的关键环节。 从技术角度来看，Redis作为一种轻量级的分布式缓存解决方案，其性能优势毋庸置疑，但同时也存在一些潜在风险。例如，文章中提到的Lua脚本虽然能够保障原子性，但如果脚本编写不当，可能会引发意外行为。此外，过期时间的设置也需要权衡，过短可能导致频繁重试，增加系统负担；过长则可能造成死锁隐患。这些问题在实际生产环境中往往需要结合具体的业务场景进行调优。 值得注意的是，近年来分布式事务技术逐渐兴起，如Seata框架便试图从更高层次解决跨服务一致性问题。相比传统的分布式锁，这种方案减少了对单一存储引擎的依赖，同时提高了系统的容错能力。然而，它也带来了额外的学习成本和技术复杂度。因此，企业在选择技术方案时，应综合考虑团队技术水平、项目规模以及预算等因素。 此外，随着云原生理念深入人心，越来越多的企业开始采用Kubernetes等容器编排平台来管理分布式应用。在这种背景下，分布式锁的实现方式也迎来了新机遇。例如，可以通过CRD（Custom Resource Definition）自定义资源，将锁的状态信息存储于Etcd等分布式存储系统中，从而实现更灵活、更高效的锁管理。这类创新实践不仅提升了系统的可用性，也为开发者提供了更大的自由度。 总而言之，分布式锁作为分布式系统中的基石技术，其重要性不容忽视。无论是从技术选型还是架构设计的角度出发，我们都应保持敏锐的洞察力，紧跟行业趋势，不断优化现有方案，以适应快速变化的市场需求。

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。