skynet 阅读笔记

https://github.com/cloudwu/skynet

skynet 总体代码分为3个部分：

1： skynet-src 核心网络层

2： service-src 服务层

3： service 使用lua实现的服务

skynet 实现是一套Actor模式的网络架构，Actor 中核心的概念包括：

Worker 工做执行器

Actor  封装了上下文的相关服务实现

master 调度分配器

在skynet的核心网络层中，主要包含：

worker的实现

module的加载， 用于支持actor的实现

网络分发和监听 以及相关worker的调度

module加载采用dlsym 的字符串加载方式，优势便于配置，缺点阅读代码查找相关实现比较麻烦。

module加载的service_snlua 服务将用于 加载执行lua代码，并将上下文环境保存到lua虚拟机中，从而构成一个Actor

在skynet_start.c 中的 thread_worker 是工做执行器的实现，

经过从消息队列中获取消息，并将消息分发出去交给service来执行。

当没有消息的时候 worker线程将会等在一个条件变量上。

分配器的实现

Skynet 存在一个全局消息队列的队列 global_queue，每一个worker 从 global_queue 中获取一个消息队列，接着执行当前消息队列的上下文中的回调函数。

skynet_context_new 函数用于分配一个新的上下文，而且生成一个新的消息队列，而每一个上下文至关于一个Actor, 而上下文对应的消息队列 至关于一个 mailbox， 这也就解释了 在 thread_worker 线程中为何依次去 取不一样的消息队列的消息，防止某个Actor被饿死。

在skynet 存在一个 command_func cmd_funcs 里面包含了全部的服务器命令，总共18条，分别为

{ "TIMEOUT", cmd_timeout }
    { "REG", cmd_reg },
    { "QUERY", cmd_query },
    { "NAME", cmd_name },
    { "NOW", cmd_now },
{ "EXIT", cmd_exit },
{ "KILL", cmd_kill },
{ "LAUNCH", cmd_launch },
{ "GETENV", cmd_getenv },
{ "SETENV", cmd_setenv },
{ "STARTTIME", cmd_starttime },
{ "ENDLESS", cmd_endless },
{ "ABORT", cmd_abort },
{ "MONITOR", cmd_monitor },
{ "MQLEN", cmd_mqlen },
{ "LOGON", cmd_logon },
{ "LOGOFF", cmd_logoff },
{ "SIGNAL", cmd_signal },

当某处代码调用LAUNCH 命令的时候就会新建一个上下文，同时分配一个新的消息队列给该上下文，这样Worker就能够执行消息的分发了。

而skynet_send 以及 skynet_sendname 函数实现了向消息队列投递消息；

这样整个调度基本流程就清晰了：

1. 首先经过LAUNCH 命令启动一个上下文，建立一个消息队列
2. 接着经过skynet_send 向消息队列中投递消息
3. Worker线程在合适的时机将消息分发给对应上下文的 处理函数

启动流程

在skynet_start 启动函数中， 经过执行 snlua bootstrap 命令，执行系统初始化

snlua bootstrap表示执行 bootstrap.lua 脚原本具体初始化。

bootstrap 中将会注册须要的一些 lua服务。

而调用 skynet_socket_init 将会启动socket服务器

消息的分类

skynet中消息分为两类：

1. 服务器内部各个Actor之间互相投递消息
2. 经过socket 消息投递

thread_socket 为socket线程主循环，主要函数是skynet_socket_poll ，

存在两个方向数据：即从socket接受到的网络数据，和从内部向外发送的网络数据。

1. 从网络接受的数据经过 forward_message 推送给合适的消息队列，经过 skynet_context_push 函数。
2. 发送给网络的数据 skynet_socket_send 接口来发送

skynet_socket是一个基础，在之上构建的服务实例也是一个Actor， 例如service_gated 服务, 以及lua的 gateserver 服务。

这样当内部服务须要经过socket向外部发送消息的时候，首先将message 投递给gate，接着由gate来调用实际的socket接口向外发送消息。

一个例子以下：

1. 首先启动gate
2. 客户端链接gate gate 根据消息建立对应的 Actor Agent 来处理
3. Agent 能够经过gate 来向对应客户端投递消息， 客户端消息也能够经过gate 传递给agent

Actor 的实现

lua层中经过实例化一个服务来构建一个新的lua状态机，从而构建一个独立的Actor。 lua中的接口为 skynet.newservice 最终调用skynet_context_new 来构建新的Actor。

每当socket 须要接受或者发送数据，或者timer定时器时间到了，都会调用wakeup， 这样worker线程就会去获取消息队列数据. 系统存在一个Monitor线程, 用于监控全部其它线程，包括socket线程，timer线程，worker线程。

Timer 实现

skynet_timer 有一个 skynet_timeout API， 在skynet_server 中存在一个 TIMEOUT命令，当接受到TIME_OUT命令的时候，就会增长一个新的timer。

lua层接口为 skynet.timeout。

Timer主要应用： 某些Actor须要按期执行，经过skynet.timeout 建立一个协程按期调用函数。

lua协程

skynet lua接口中有一个 co_create 用于建立协程。在如下几种状况下建立：

1. 增长一个timeout 定时器， 定时后执行协程
2. fork 一个函数，用于建立一个新的 协程，将协程加入到fork_queue中，在下次分发消息的时候执行该协程
3. raw_dispatch_message 当分发消息的时候将会将对应的消息处理函数放入协程中

协程能够等在特定的事件上，当事件发生的时候，唤醒对应协程的执行，这个经过一个suspend函数实现的，将session， 事件以及对应的协程保存起来，当事件发生，找到对应的协程，接着执行协程便可。

skynet的协议以及投递消息寻址方式

skynet 中发送消息的接口主要两个 skynet_send 和skynet_sendname.

lua层接口 skynet.send

发送消息的时候通常须要提供，当前发送服务的上下文，消息投递来源，消息目标服务接受者，消息类型，消息会话id，消息数据和消息数据大小。

参考样例：watchdog.lua 和agent.lua

在watchdog.lua中，close_agent 调用skynet.send(目标服务对象agent， 协议类型lua, 数据内容disconnect)

这样就经过lua打包协议，将disconnect 字符串发送给了 一个agent服务对象。

在agent.lua中，skynet.start( skynet.dispatch("lua" ))

对经过lua协议分发来的消息,注册相关的处理函数。在skynet.lua 的 raw_dispatch_message 函数中，当收到新的消息，则根据协议类型lua 找处处理函数.

而agent.lua 中调用skynet.ret()含义为，将函数执行的结果按原路yield返回给请求方。

而调用agent.lua 的分发处理函数的 raw_dispatch_message 中以协程方式调用该函数，所以在suspend 函数中将会收到，RETURN 命令，而将函数调用结果返回给watchdog.lua

在watchdog.lua 的socket.OPEN 函数中，调用了skynet.call 这个接口和skynet.send不一样在于call 须要等待请求的服务方的返回。

skynet.call实现使用了 yield_call函数，将会将目标服务和session匹配起来，接着yield一个call命令， 当对方服务的RESPONSE 发送回来的时候，会带上相关的会话id，接着在raw_dispatch_message 中检测到协议为 RESPONSE, 根据会话id 去除watchdog.lua 的挂起的协程，继续执行watchdog的协程。

skynet 的网络模型

skynet 底层只有skynet_send 标准接口用于向目标投递消息，不一样的通信模型创建在这个基础之上。

1. request response lua层skynet.call 将启动一个会话，并将lua协程等在该会话上，当response发送回来以后则重启协程执行

2. request lua 层skynet.send 直接调用c接口，发送数据包

3. push 每当skynet raw_dispatch_message 时，都会启动一个协程来处理对应的消息, 也就是每一个消息对应一个协程, 在同一个Actor中能够同时存在多个协程

skynet 消息类型 协议类型