游戏服务器为什么选用Actor模型，《百万在线》给你答案
游戏服务器需要承载很多玩家，开发者需要选择合理的架构。Actor模型是一种常用的游戏服务端架构模型，在选用Skynet、Erlang方案的公司中广泛应用。
从硬件角度看待架构划分
游戏服务端选用的抽象模型，它既要符合硬件资源的运行特性，尽可能的提高运行效率，也要尽可能的符合对游戏内容的抽象。对于传统软件，人们总结出很多设计模式，比如工厂模式、观察者模式等等；类似的，在并发编程领域，人们也总结出很多模式，Actor就是其中一种。
图：从硬件角度看待服务端架构
游戏服务器需要承载很多玩家，意味着要尽可能的利用硬件资源。现代CPU都是多核CPU，多核CPU的特性表现在操作系统对多线程的处理能力上。
多进程/多线程的限制
理论也许枯燥，我们通过一个例子来说明，假如要开发一款如下图的斗地主游戏，而且预计玩家数量很多。
图：斗地主游戏示意图
传统方法是开启多个进程，每个进程处理多张桌子的逻辑。如果每个进程可以处理10张桌子，单台物理机开启100个进程就可以支撑3000名玩家。
但是，进程A和进程B究竟是什么东西？叫做桌子集合？它是计算机系统的概念，现实世界找不到对应的事物，就不容易理解。
图：传统的多进程模型，图片来自《百万在线》第1章
还有一种方法，让每个进程只处理一张桌子的逻辑，然而由于进程会占用很多系统资源，线程会占用的资源包括：
1、Linux下每个线程至少会占用的一“页”的物理内存，即4K。
2、CPU一次线程切换大概需要几微秒的时间，花销较大。
在普通的计算机，虽然操作系统理论上可以支持（近乎）无限的线程数，但若考虑性能，实际上只能支撑几百个。另外，多线程编程很复杂，需要考虑各种加锁问题。
这边产生了一个矛盾，操作系统抽象出来的进程、线程概念并不能完成符合对游戏世界的表达。
Actor模型的优势
从对游戏内容抽象的角度看，Actor模型的理念——万物皆Actor，能够充分表达游戏元素。
Actor模型由来已久，早在1973年，CarlHewitt提出Actor并发计算的理论模型；1991年爱立信推出的编程语言Erlang将Actor模型融入到语言里，并应用在通信领域；2009年前后，珠三角的一些游戏公司开始大规模的将Erlang语言应用于游戏领域。
优势一：对世界的表达
Actor模型是更进一步的面向对象，把世间万物都当做Actor对象。Actor可以代表一个角色、一只动物，也可以代表整个游戏场景。下图展示一种用Actor模型抽象的游戏世界，方括号代表Actor的类型，id代表Actor的标识，中间文本代表名称。它能够很好的表达世间万物。
图：万物皆Actor，图片来自《百万在线》第1章
优势二：并发性
由于各个Actor之间相互独立，意味着CPU可以并行的调度它们，符合CPU的运行特性。
Actor模型的调度，图片来自《百万在线》第11章
例子
Erlang、Skynet通过内部处理，让每个Actor都很轻量，在斗地主游戏的例子中，可让每张桌子独立分开，让游戏逻辑更符合现实世界。同时，Actor与多进程模型同样具备天然分布式属性，不同的桌子可以运行在不同的物理机上。
Actor模型提供了更多灵活性，图片来自《百万在线》第1章
分布式程序的前提是游戏逻辑能够被分割，而如果程序模型的灵活性较高，自然也就为业务逻辑的分割提供便利。从这个角度看，Actor并发模型给游戏业务的分割提供了灵活性。
总结
Actor模型既要符合硬件资源的运行特性，也能够符合对游戏内容的抽象；再加上页游时代广州一些游戏公司选择Erlang语言的机遇，使得Actor在游戏服务端领域有其用武之地。
本文摘编自《百万在线：大型游戏服务端开发》。
《百万在线：大型游戏服务端开发》是基于C++与Lua语言开发游戏服务端的入门图书，内容涵盖Skynet引擎、CH底层开发、服务端架构设计等多个方面，全面展现网络游戏核心技术。
作者，罗培羽，现就职于广州四三九九公司技术研发中心，致力于深耕游戏技术、追逐前沿科技成果，一直进行不倦的探索。著有《Unity3D网络游戏实战》等计算机图书，所著图书被部分高校的软件工程专业选为教材。
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