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為什么go語言適合開發網游服務器端

前段時間在golang-China讀到這個貼：

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個人覺得golang十分適合進行網游服務器端開發，寫下這篇文章總結一下。

從網游的角度看：

要成功的運營一款網游，很大程度上依賴于玩家自發形成的社區。只有玩家自發形成一個穩定的生態系統，游戲才能持續下去，避免鬼城的出現。而這就需要多次大量導入用戶，在同時在線用戶量達到某個臨界點的時候，才有可能完成。因此，多人同時在線十分有必要。

再來看網游的常見玩法，除了排行榜這類統計和數據匯總的功能外，基本沒有需要大量CPU時間的應用。以前的項目里，即時戰斗產生的各種傷害計算對CPU的消耗也不大。玩家要完成一次操作，需要通過客戶端-服務器端-客戶端這樣一個來回，為了獲得高響應速度，滿足玩家體驗，服務器端的處理也不能占用太多時間。所以，每次請求對應的CPU占用是比較小的。

網游的IO主要分兩個方面，一個是網絡IO，一個是磁盤IO。網絡IO方面，可以分成美術資源的IO和游戲邏輯指令的IO，這里主要分析游戲邏輯的IO。游戲邏輯的IO跟CPU占用的情況相似，每次請求的字節數很小，但由于多人同時在線，因此并發數相當高。另外，地圖信息的廣播也會帶來比較頻繁的網絡通信。磁盤IO方面，主要是游戲數據的保存。采用不同的數據庫，會有比較大的區別。以前的項目里，就經歷了從MySQL轉向MongoDB這種內存數據庫的過程，磁盤IO不再是瓶頸。總體來說，還是用內存做一級緩沖，避免大量小數據塊讀寫的方案。

針對網游的這些特點，golang的語言特性十分適合開發游戲服務器端。

首先，go語言提供goroutine機制作為原生的并發機制。每個goroutine所需的內存很少，實際應用中可以啟動大量的goroutine對并發連接進行響應。goroutine與gevent中的greenlet很相像，遇到IO阻塞的時候，調度器就會自動切換到另一個goroutine執行，保證CPU不會因為IO而發生等待。而goroutine與gevent相比，沒有了python底層的GIL限制，就不需要利用多進程來榨取多核機器的性能了。通過設置最大線程數，可以控制go所啟動的線程，每個線程執行一個goroutine，讓CPU滿負載運行。

同時，go語言為goroutine提供了獨到的通信機制channel。channel發生讀寫的時候，也會掛起當前操作channel的goroutine，是一種同步阻塞通信。這樣既達到了通信的目的，又實現同步，用CSP模型的觀點看，并發模型就是通過一組進程和進程間的事件觸發解決任務的。雖然說，主流的編程語言之間，只要是圖靈完備的，他們就都能實現相同的功能。但go語言提供的這種協程間通信機制，十分優雅地揭示了協程通信的本質，避免了以往鎖的顯式使用帶給程序員的心理負擔，確是一大優勢。進行網游開發的程序員，可以將游戲邏輯按照單線程阻塞式的寫，不需要額外考慮線程調度的問題，以及線程間數據依賴的問題。因為，線程間的channel通信，已經表達了線程間的數據依賴關系了，而go的調度器會給予妥善的處理。

另外，go語言提供的gc機制，以及對指針的保護式使用，可以大大減輕程序員的開發壓力，提高開發效率。

展望未來，我期待go語言社區能夠提供更多的goroutine間的隔離機制。個人十分推崇erlang社區的脆崩哲學，推動應用發生預期外行為時，盡早崩潰，再fork出新進程處理新的請求。對于協程機制，需要由程序員保證執行的函數不會發生死循環，導致線程卡死。如果能夠定制goroutine所執行函數的最大CPU執行時間，及所能使用的最大內存空間，對于提升系統的魯棒性，大有裨益。

golang使用Nsq

1. 介紹

最近在研究一些消息中間件，常用的MQ如RabbitMQ,ActiveMQ,Kafka等。NSQ是一個基于Go語言的分布式實時消息平臺，它基于MIT開源協議發布，由bitly公司開源出來的一款簡單易用的消息中間件。

官方和第三方還為NSQ開發了眾多客戶端功能庫，如官方提供的基于HTTP的nsqd、Go客戶端go-nsq、Python客戶端pynsq、基于Node.js的JavaScript客戶端nsqjs、異步C客戶端libnsq、Java客戶端nsq-java以及基于各種語言的眾多第三方客戶端功能庫。

1.1 Features

1). Distributed

NSQ提供了分布式的，去中心化，且沒有單點故障的拓撲結構，穩定的消息傳輸發布保障，能夠具有高容錯和HA（高可用）特性。

2). Scalable易于擴展

NSQ支持水平擴展，沒有中心化的brokers。內置的發現服務簡化了在集群中增加節點。同時支持pub-sub和load-balanced 的消息分發。

3). Ops Friendly

NSQ非常容易配置和部署，生來就綁定了一個管理界面。二進制包沒有運行時依賴。官方有Docker image。

4.Integrated高度集成

官方的 Go 和 Python庫都有提供。而且為大多數語言提供了庫。

1.2 組件

1.3 拓撲結構

NSQ推薦通過他們相應的nsqd實例使用協同定位發布者，這意味著即使面對網絡分區，消息也會被保存在本地，直到它們被一個消費者讀取。更重要的是，發布者不必去發現其他的nsqd節點，他們總是可以向本地實例發布消息。

NSQ

首先，一個發布者向它的本地nsqd發送消息，要做到這點，首先要先打開一個連接，然后發送一個包含topic和消息主體的發布命令，在這種情況下，我們將消息發布到事件topic上以分散到我們不同的worker中。

事件topic會復制這些消息并且在每一個連接topic的channel上進行排隊，在我們的案例中，有三個channel，它們其中之一作為檔案channel。消費者會獲取這些消息并且上傳到S3。

nsqd

每個channel的消息都會進行排隊，直到一個worker把他們消費，如果此隊列超出了內存限制，消息將會被寫入到磁盤中。Nsqd節點首先會向nsqlookup廣播他們的位置信息，一旦它們注冊成功，worker將會從nsqlookup服務器節點上發現所有包含事件topic的nsqd節點。

nsqlookupd

2. Internals

2.1 消息傳遞擔保

1）客戶表示已經準備好接收消息

2）NSQ 發送一條消息，并暫時將數據存儲在本地（在 re-queue 或 timeout）

3）客戶端回復 FIN（結束）或 REQ（重新排隊）分別指示成功或失敗。如果客戶端沒有回復, NSQ 會在設定的時間超時，自動重新排隊消息

這確保了消息丟失唯一可能的情況是不正常結束 nsqd 進程。在這種情況下，這是在內存中的任何信息（或任何緩沖未刷新到磁盤）都將丟失。

如何防止消息丟失是最重要的，即使是這個意外情況可以得到緩解。一種解決方案是構成冗余 nsqd對（在不同的主機上）接收消息的相同部分的副本。因為你實現的消費者是冪等的，以兩倍時間處理這些消息不會對下游造成影響，并使得系統能夠承受任何單一節點故障而不會丟失信息。

2.2 簡化配置和管理

單個 nsqd 實例被設計成可以同時處理多個數據流。流被稱為“話題”和話題有 1 個或多個“通道”。每個通道都接收到一個話題中所有消息的拷貝。在實踐中，一個通道映射到下行服務消費一個話題。

在更底的層面，每個 nsqd 有一個與 nsqlookupd 的長期 TCP 連接，定期推動其狀態。這個數據被 nsqlookupd 用于給消費者通知 nsqd 地址。對于消費者來說，一個暴露的 HTTP /lookup 接口用于輪詢。為話題引入一個新的消費者，只需啟動一個配置了 nsqlookup 實例地址的 NSQ 客戶端。無需為添加任何新的消費者或生產者更改配置，大大降低了開銷和復雜性。

2.3 消除單點故障

NSQ被設計以分布的方式被使用。nsqd 客戶端（通過 TCP ）連接到指定話題的所有生產者實例。沒有中間人，沒有消息代理，也沒有單點故障。

這種拓撲結構消除單鏈，聚合，反饋。相反，你的消費者直接訪問所有生產者。從技術上講，哪個客戶端連接到哪個 NSQ 不重要，只要有足夠的消費者連接到所有生產者，以滿足大量的消息，保證所有東西最終將被處理。對于 nsqlookupd，高可用性是通過運行多個實例來實現。他們不直接相互通信和數據被認為是最終一致。消費者輪詢所有的配置的 nsqlookupd 實例和合并 response。失敗的，無法訪問的，或以其他方式故障的節點不會讓系統陷于停頓。

2.4 效率

對于數據的協議，通過推送數據到客戶端最大限度地提高性能和吞吐量的，而不是等待客戶端拉數據。這個概念，稱之為 RDY 狀態，基本上是客戶端流量控制的一種形式。

efficiency

2.5 心跳和超時

組合應用級別的心跳和 RDY 狀態，避免頭阻塞現象，也可能使心跳無用（即，如果消費者是在后面的處理消息流的接收緩沖區中，操作系統將被填滿，堵心跳）為了保證進度，所有的網絡 IO 時間上限勢必與配置的心跳間隔相關聯。這意味著，你可以從字面上拔掉之間的網絡連接 nsqd 和消費者，它會檢測并正確處理錯誤。當檢測到一個致命錯誤，客戶端連接被強制關閉。在傳輸中的消息會超時而重新排隊等待傳遞到另一個消費者。最后，錯誤會被記錄并累計到各種內部指標。

2.6 分布式

因為NSQ沒有在守護程序之間共享信息，所以它從一開始就是為了分布式操作而生。個別的機器可以隨便宕機隨便啟動而不會影響到系統的其余部分，消息發布者可以在本地發布，即使面對網絡分區。

這種“分布式優先”的設計理念意味著NSQ基本上可以永遠不斷地擴展，需要更高的吞吐量？那就添加更多的nsqd吧。唯一的共享狀態就是保存在lookup節點上，甚至它們不需要全局視圖，配置某些nsqd注冊到某些lookup節點上這是很簡單的配置，唯一關鍵的地方就是消費者可以通過lookup節點獲取所有完整的節點集。清晰的故障事件——NSQ在組件內建立了一套明確關于可能導致故障的的故障權衡機制，這對消息傳遞和恢復都有意義。雖然它們可能不像Kafka系統那樣提供嚴格的保證級別，但NSQ簡單的操作使故障情況非常明顯。

2.7 no replication

不像其他的隊列組件，NSQ并沒有提供任何形式的復制和集群，也正是這點讓它能夠如此簡單地運行，但它確實對于一些高保證性高可靠性的消息發布沒有足夠的保證。我們可以通過降低文件同步的時間來部分避免，只需通過一個標志配置，通過EBS支持我們的隊列。但是這樣仍然存在一個消息被發布后馬上死亡，丟失了有效的寫入的情況。

2.8 沒有嚴格的順序

雖然Kafka由一個有序的日志構成，但NSQ不是。消息可以在任何時間以任何順序進入隊列。在我們使用的案例中，這通常沒有關系，因為所有的數據都被加上了時間戳，但它并不適合需要嚴格順序的情況。

2.9 無數據重復刪除功能

NSQ對于超時系統，它使用了心跳檢測機制去測試消費者是否存活還是死亡。很多原因會導致我們的consumer無法完成心跳檢測，所以在consumer中必須有一個單獨的步驟確保冪等性。

3. 實踐安裝過程

本文將nsq集群具體的安裝過程略去，大家可以自行參考官網，比較簡單。這部分介紹下筆者實驗的拓撲，以及nsqadmin的相關信息。

3.1 拓撲結構

topology

實驗采用3臺NSQD服務，2臺LOOKUPD服務。

采用官方推薦的拓撲，消息發布的服務和NSQD在一臺主機。一共5臺機器。

NSQ基本沒有配置文件，配置通過命令行指定參數。

主要命令如下:

LOOKUPD命令

NSQD命令

工具類，消費后存儲到本地文件。

發布一條消息

3.2 nsqadmin

對Streams的詳細信息進行查看，包括NSQD節點，具體的channel，隊列中的消息數，連接數等信息。

nsqadmin

channel

列出所有的NSQD節點:

nodes

消息的統計:

msgs

lookup主機的列表:

hosts

4. 總結

NSQ基本核心就是簡單性，是一個簡單的隊列，這意味著它很容易進行故障推理和很容易發現bug。消費者可以自行處理故障事件而不會影響系統剩下的其余部分。

事實上，簡單性是我們決定使用NSQ的首要因素，這方便與我們的許多其他軟件一起維護，通過引入隊列使我們得到了堪稱完美的表現，通過隊列甚至讓我們增加了幾個數量級的吞吐量。越來越多的consumer需要一套嚴格可靠性和順序性保障，這已經超過了NSQ提供的簡單功能。

結合我們的業務系統來看，對于我們所需要傳輸的發票消息，相對比較敏感，無法容忍某個nsqd宕機，或者磁盤無法使用的情況，該節點堆積的消息無法找回。這是我們沒有選擇該消息中間件的主要原因。簡單性和可靠性似乎并不能完全滿足。相比Kafka，ops肩負起更多負責的運營。另一方面，它擁有一個可復制的、有序的日志可以提供給我們更好的服務。但對于其他適合NSQ的consumer，它為我們服務的相當好，我們期待著繼續鞏固它的堅實的基礎。

怎么使用golang的channel做廣播

當監聽者數量已知時

讓每個worker監聽專有的廣播channel,并且從主channel中派發消息到每一個專有的廣播channel中。

type worker struct {

name string

source chan interface{}

quit chan struct{}

}

func (w *worker) Start() {

w.source = make(chan interface{})

go func() {

for {

select {

一學就會，手把手教你用Go語言調用智能合約

智能合約調用是實現一個 DApp 的關鍵，一個完整的 DApp 包括前端、后端、智能合約及區塊 鏈系統，智能合約的調用是連接區塊鏈與前后端的關鍵。

我們先來了解一下智能合約調用的基礎原理。智能合約運行在以太坊節點的 EVM 中。因此要 想調用合約必須要訪問某個節點。

以后端程序為例，后端服務若想連接節點有兩種可能，一種是雙 方在同一主機，此時后端連接節點可以采用 本地 IPC(Inter-Process Communication，進 程間通信)機制，也可以采用 RPC(Remote Procedure Call，遠程過程調用)機制;另 一種情況是雙方不在同一臺主機，此時只能采用 RPC 機制進行通信。

提到 RPC， 讀者應該對 Geth 啟動參數有點印象，Geth 啟動時可以選擇開啟 RPC 服務，對應的 默認服務端口是 8545。。

接著，我們來了解一下智能合約運行的過程。

智能合約的運行過程是后端服務連接某節點，將 智能合約的調用(交易)發送給節點，節點在驗證了交易的合法性后進行全網廣播，被礦工打包到 區塊中代表此交易得到確認，至此交易才算完成。

就像數據庫一樣，每個區塊鏈平臺都會提供主流 開發語言的 SDK(Software Development Kit，軟件開發工具包)，由于 Geth 本身就是用 Go 語言 編寫的，因此若想使用 Go 語言連接節點、發交易，直接在工程內導入 go-ethereum(Geth 源碼) 包就可以了，剩下的問題就是流程和 API 的事情了。

總結一下，智能合約被調用的兩個關鍵點是節點和 SDK。

由于 IPC 要求后端與節點必須在同一主機，所以很多時候開發者都會采用 RPC 模式。除了 RPC，以太坊也為開發者提供了 json- rpc 接口，本文就不展開討論了。

接下來介紹如何使用 Go 語言，借助 go-ethereum 源碼庫來實現智能合約的調用。這是有固定 步驟的，我們先來說一下總體步驟，以下面的合約為例。

步驟 01:編譯合約，獲取合約 ABI(Application Binary Interface，應用二進制接口)。 單擊【ABI】按鈕拷貝合約 ABI 信息，將其粘貼到文件 calldemo.abi 中(可使用 Go 語言IDE 創建該文件，文件名可自定義，后綴最好使用 abi)。

最好能將 calldemo.abi 單獨保存在一個目錄下，輸入“ls”命令只能看到 calldemo.abi 文件，參 考效果如下:

步驟 02:獲得合約地址。注意要將合約部署到 Geth 節點。因此 Environment 選擇為 Web3 Provider。

在【Environment】選項框中選擇“Web3 Provider”，然后單擊【Deploy】按鈕。

部署后，獲得合約地址為:0xa09209c28AEf59a4653b905792a9a910E78E7407。

步驟 03:利用 abigen 工具(Geth 工具包內的可執行程序)編譯智能合約為 Go 代碼。abigen 工具的作用是將 abi 文件轉換為 Go 代碼，命令如下:

其中各參數的含義如下。 (1)abi:是指定傳入的 abi 文件。 (2)type:是指定輸出文件中的基本結構類型。 (3)pkg:指定輸出文件 package 名稱。 (4)out:指定輸出文件名。 執行后，將在代碼目錄下看到 funcdemo.go 文件，讀者可以打開該文件欣賞一下，注意不要修改它。

步驟 04:創建 main.go，填入如下代碼。 注意代碼中 HexToAddress 函數內要傳入該合約部署后的地址，此地址在步驟 01 中獲得。

步驟 04:設置 go mod，以便工程自動識別。

前面有所提及，若要使用 Go 語言調用智能合約，需要下載 go-ethereum 工程，可以使用下面 的指令:

該指令會自動將 go-ethereum 下載到“$GOPATH/src/github.com/ethereum/go-ethereum”，這樣還算 不錯。不過，Go 語言自 1.11 版本后，增加了 module 管理工程的模式。只要設置好了 go mod，下載 依賴工程的事情就不必關心了。

接下來設置 module 生效和 GOPROXY，命令如下:

在項目工程內，執行初始化，calldemo 可以自定義名稱。

步驟 05:運行代碼。執行代碼，將看到下面的效果，以及最終輸出的 2020。

上述輸出信息中，可以看到 Go 語言會自動下載依賴文件，這就是 go mod 的神奇之處。看到 2020，相信讀者也知道運行結果是正確的了。

為什么要使用 Go 語言?Go 語言的優勢在哪里?

1、簡單易學。

Go語言的作者本身就很懂C語言，所以同樣Go語言也會有C語言的基因，所以對于程序員來說，Go語言天生就會讓人很熟悉，容易上手。

2、并發性好。

Go語言天生支持并發，可以充分利用多核，輕松地使用并發。 這是Go語言最大的特點。

描述

Go的語法接近C語言，但對于變量的聲明有所不同。Go支持垃圾回收功能。Go的并行模型是以東尼·霍爾的通信順序進程（CSP）為基礎，采取類似模型的其他語言包括Occam和Limbo，但它也具有Pi運算的特征，比如通道傳輸。

在1.8版本中開放插件（Plugin）的支持，這意味著現在能從Go中動態加載部分函數。

與C++相比，Go并不包括如枚舉、異常處理、繼承、泛型、斷言、虛函數等功能，但增加了 切片(Slice) 型、并發、管道、垃圾回收、接口（Interface）等特性的語言級支持。

每天一個知識點：Go?語言當中?Channel(通道)有什么特點，需要注意什么?

使用簡單的 make 調用創建的通道叫做無緩沖通道，但 make 還可以接受第二個可選參數，一個表示通道容量的整數。如果容量是 0，make 創建一個無緩沖通道。

無緩沖通道上的發送操作將被阻塞，直到另一個 goroutine 在對應的通道上執行接受操作，這時值傳送完成，兩個 goroutine 都可以繼續執行。相反，如果接受操作先執行，接收方 goroutine 將阻塞，直到另一個 goroutine 在同一個通道上發送一個值。使用無緩沖通道進行的通信導致發送和接受操作 goroutine 同步化。因此，無緩沖通道也稱為同步通道。當一個值在無緩沖通道上傳遞時，接受值后發送方 goroutine 才能被喚醒。

緩沖通道上的發送操作在隊列的尾部插入一個元素，接收操作從隊列的頭部移除一個元素。如果通道滿了，發送操作會阻塞所在的 goroutine 直到另一個 goroutine 對它進行接收操作來留出可用的空間。反過來，如果通道是空的，執行接收操作的 goroutine 阻塞，直到另一個 goroutine 在通道上發送數據。

如果給一個 nil 的 channel 發送數據，會造成永遠阻塞。

如果從一個 nil 的 channel 中接收數據，也會造成永久阻塞。 給一個已經關閉的 channel 發送數據， 會引起 panic。

從一個已經關閉的 channel 接收數據， 如果緩沖區中為空，則返回一個 零 值。

網站題目：go語言廣播 go channel 廣播
網站路徑：http://m.kartarina.com/article26/hgeocg.html

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