skynet热更新之inject

游戏服务器的热更新是一种常见的需求,skynet可以通过inject的方式,来修改一个服务的消息处理函数,达到热更新的效果。

skynet内置服务debug_console

skynet自带了一个调试控制台服务。inject注入代码需要先启动这个服务。

skynet.newservice("debug_console", "127.0.0.1", "9666")

启动之后,我们可以用telnet或者nc等指令来登录调试控制台。

> nc 127.0.0.1 9666

输入list指令,可以得到当前系统中所有服务的地址:

list
:00000004       snlua cdummy
:00000006       snlua datacenterd
:00000007       snlua service_mgr
:00000008       snlua main
:00000009       snlua debug_console 127.0.0.1 9666
:0000000a       snlua serviceA
<CMD OK>

输入inject指令,我们可以将某个代码文件,注入到指定的服务中:

inject :0000000a service/hotfix.lua<CMD OK>

更多的debug_console指令可以参考这里

inject实例

我们在系统启动时,打开debug_console,然后启动服务serviceA,接着设置每隔5秒给serviceA发送两个lua消息,一个参数bar,一个参数foo,代码如下:

--main.lua
local skynet = require "skynet"
skynet.start(function()skynet.newservice("debug_console", "127.0.0.1", "9666")local addr = skynet.newservice("serviceA")local function tick()skynet.send(addr, "lua", "foo")skynet.send(addr, "lua", "bar")skynet.timeout(500, tick)endskynet.timeout(500, tick)
end)

在服务serverA中,我们根据参数,调用不同的处理函数:

--serviceA.lua
local skynet = require "skynet"
local handles = {}handles.foo = function()print("foo")
endskynet.start(function()skynet.dispatch("lua", function(session, source, cmd, ...)local handle = handles[cmd]if handle thenhandle()elseprint("cmd not found", cmd)endend)
end)

现在我们启动skynet,可以看到每隔5秒输出:

foo
cmd not found   bar

现在我们新建一个文件hotfix.lua

--hotfix.lua
local handles = _P.lua.handles
local print = _G.print
handles.foo = function()print("foo after hotfix")
endhandles.bar = function()print("bar after hotfix")
end

接下来连接到控制台,并输入inject指令:

echo 'inject :0000000a services/hotfix.lua' | nc 127.0.0.1 9666

等到下次输出的时候,我们看到的就是:

foo after hotfix
bar after hotfix

更新完成,修改了foo函数,新增了bar函数。

使用inject调用hotfix.lua时,print函数是被修改过成debug_console的返回输出函数,所以如果要用到print的话,需要使用全局变量_G.print

对upValue的处理

如果我们的serviceA是这样的:

--serviceA.lua
local skynet = require "skynet"
local handles = {}local N = 1
local T = {count = 0,
}handles.foo = function()N = N + 2T.count = T.count + 1print("foo", N, T.count)
endhandles.bar = function()N = N - 1print("bar", N)
endskynet.start(function()skynet.dispatch("lua", function(session, source, cmd, ...)local handle = handles[cmd]if handle thenhandle()elseprint("cmd not found", cmd)endend)
end)

foo函数带有两个upValue: NTbar函数带有一个upValue: N 如果hotfix.lua文件没有做特殊处理,直接覆盖函数的话,那么就会丢失这些upValue。那么,要怎么处理这些upValue呢?这里需要用到luadebug库,主要是两个函数:

  • debug.getupvalue(f, i): 获取函数f中的第iupValue的变量名和值。
  • debug.upvaluejoin(f1, i, f2, j):让函数f1的第iupValue引用f2中的第jupValue

热更新带有upValue的函数,我们的hotfix.lua分三步走:

  1. 定义一个函数get_up,来获取原有的函数的upValue列表。
  2. 定义新的处理函数。
  3. 定义一个函数uv_join,将新函数的upValue和旧函数的upValue绑定起来。

完整代码如下:

local handles = _P.lua.handles
local print = _G.printlocal function get_up(f)local u = {}if not f thenreturn uendlocal i = 1while true dolocal name = debug.getupvalue(f, i)if name == nil thenreturn uendu[name] = ii = i + 1endreturn u
endlocal function uv_join(f, old_f, old_uv)local i = 1while true dolocal name = debug.getupvalue(f, i)if not name thenbreakendif old_uv[name] thendebug.upvaluejoin(f, i, old_f, old_uv[name])endi = i + 1end
endlocal foo = handles.foo
local up = get_up(foo)local N, T      --定义两个upValue,否则函数里会变成全局变量
handles.foo = function()N = N + 200T.count = T.count + 100print("foo", N, T.count)
end
uv_join(handles.foo, foo, up)

这里的get_up函数只取了传入函数的upValue,如果要嵌套处理函数中的函数,可以参考lualib/skynet/inject.lua中的getupvaluetable函数。

inject实现原理

debug_console服务的代码位于service/debug_console.lua文件中,其对inject指令的处理,其实就是发送一条debug类型的消息到目标服务:

--debug_console.lua
function COMMAND.inject(address, filename, ...)address = adjust_address(address)local f = io.open(filename, "rb")if not f thenreturn "Can't open " .. filenameendlocal source = f:read "*a"f:close()local ok, output = skynet.call(address, "debug", "RUN", source, filename, ...)if ok == false thenerror(output)endreturn output
end

在我们的服务中,当我们require 'skynet'的时候,会自动注册debug消息类型的处理:

--lualib/skynet.lua
-- Inject internal debug framework
local debug = require "skynet.debug"
debug.init(skynet, {dispatch = skynet.dispatch_message,suspend = suspend,resume = coroutine_resume,
})
--lualib/skynet/debug.luaskynet.register_protocol {name = "debug",id = assert(skynet.PTYPE_DEBUG),pack = assert(skynet.pack),unpack = assert(skynet.unpack),dispatch = _debug_dispatch,}

其中,参数RUN是这样处理的

--lualib/skynet/debug.lua
function dbgcmd.RUN(source, filename, ...)local inject = require "skynet.inject"local args = table.pack(...)local ok, output = inject(skynet, source, filename, args, export.dispatch, skynet.register_protocol)collectgarbage "collect"skynet.ret(skynet.pack(ok, table.concat(output, "\n")))
end

追溯代码,来到最终的inject函数:
在这里插入图片描述

  1. 修改print函数,可以返回输出内容给debug_console服务。
  2. 在上一层调用的时候,传进来的...实际上两个函数skynet.dispatch_messageskynet.register_protocol,这里将这两个函数,以及函数中包含的子函数,所用到的upVluae都收集起来,存入表u中。
  3. protoskynet.register_protocol中用到的一个upValue,存放着当前服务所注册的消息类型。遍历proto,将每个消息的处理函数用到的upValue收集起来,存放到表p中。
  4. 设置环境,调用传入的热更新文件。现在我们知道,在上面的例子中的hotfix.lua,用到的_P,就是存放各种消息类型的处理函数的upValue表。

在控制台调用inject指令时,还可以传入额外的参数,例如:inject :0000000a services/hotfix.lua xxx yyy,最终这两个参数,就是这里的inject函数中的第四个参数args,可以在hotfix.lua中直接使用这两个参数。

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