前段时间我们游戏服务器的开发环境升级到了Java8，这两天我又把服务器的线程模型重新设计了一下，用上了Lambda表达式。Lambda表达式确实能够大幅简化Java代码，特别是丑陋不堪的匿名内部类，这篇文章主要就是想和大家分享这一点。
线程模型
首先简单介绍一下我们游戏服务器的线程模型，大致如下图所示：
Netty线程池只处理消息的收发，当Netty收到消息之后，会交给游戏逻辑线程处理。由于是单线程在处理游戏逻辑，所以每一个消息必须很快处理完，也就是说，不能有数据库等耗时操作，不然逻辑线程很可能会被卡住。为了不卡住逻辑线程，数据库操作由单独的线程池来处理。逻辑线程发起数据库操作后便立即返回继续处理其他消息，数据库线程池处理完毕后，再通知逻辑线程，从而达到了异步数据库操作的效果。
GameAction
Netty部分的网络代码，在收到消息后，会根据消息找到对应的Action，然后执行。具体代码省略，下面是简化后的GameAction的代码：
public abstract class GameAction {
/**
* 在逻辑线程里处理消息.
* @param gs
* @param req 请求消息
*/
public void execute(GameSession gs, Object req) {
GameLogicExecutor.execute(() -> {
doExecute(gs, req);
});
}
// 子类实现
public abstract void doExecute(GameSession gs, Object req);
}
execute()方法里，使用了Lambda表达式来实现Runnable接口。
GameLogicExecutor
GameLogicExecutor是游戏逻辑执行线程，代码如下所示：
import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
* 游戏逻辑线程.
*/
public class GameLogicExecutor {
// todo 限制队列长度
private static final Executor executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
/**
* 把游戏逻辑放到队列.
* @param gameLogic
*/
public static void execute(Runnable gameLogic) {
executor.execute(gameLogic);
}
}
GetPlayerListAction
下面看一个具体的GameAction实现，这个Action根据用户ID返回用户创建的玩家列表，代码如下：
import java.util.List;
public class GetPlayerListAction extends GameAction {
@Override
public void doExecute(GameSession gs, Object req) {
int userId = (Integer) req;
PlayerDao.getPlayerList(userId, (List<Player> players) -> {
gs.write(players);
});
}
}
假设请求参数是玩家ID，doExecute()方法并没有等待数据库操作，而是马上就返回了。传递给DAO的回调对象是个Lambda表达式，在回调方法里，玩家列表通过GameSession被写到客户端（这只是演示，实际的响应消息可能是protobuf或JSON）。
PlayerDao
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class PlayerDao {
public static void getPlayerList(int userId, DbOpCallback<List<Player>> cb) {
DbOpExecutor.execute(() -> {
try {
List<Player> players = getPlayerList(userId);
cb.ok(players);
} catch (Exception e) {
cb.fail(e);
}
});
}
// 耗时的数据库操作
private static List<Player> getPlayerList(int userId) {
return new ArrayList<>();
}
}
getPlayerList()方法接收两个参数，第一个参数是用户ID，第二个参数是个callback，当数据库操作完毕（成功或失败）时，会通知这个callback。DAO内部使用的可能是JDBC或MyBatis等，总之是耗时的操作，由数据库线程池执行。
DbOpExecutor
DbOpExecutor的代码比较简单，和GameLogicExecutor相似，如下所示：
import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
* 数据库操作线程池.
*/
public class DbOpExecutor {
// todo 根据cpu数等确定线程数
private static final Executor executor = Executors.newFixedThreadPool(4);
/**
* 把数据库操作放进队列.
* @param dbOp
*/
public static void execute(Runnable dbOp) {
executor.execute(dbOp);
}
}
DbOpCallback
最后看一下DbOpCallback代码：
/**
* 数据库操作回调.
* @param <T>
*/
@FunctionalInterface
public interface DbOpCallback<T> {
/**
* 处理数据库返回结果.
* @param result
*/
void handleResult(T result);
/**
* 数据库操作正常结束.
* @param result
*/
default void ok(T result) {
// 在游戏逻辑线程里处理结果
GameLogicExecutor.execute(() -> {
try {
handleResult(result);
} catch (Exception e) {
// todo 处理异常
}
});
}
/**
* 数据库操作出现异常.
* @param e
*/
default void fail(Exception e) {
// todo 处理异常
}
}
@FunctionalInterface说明这是一个函数式接口，简单的说，就是只有一个抽象方法的接口。接口的default方法是Java8的新语法，具体请参考Java8相关方面的资料。ok()方法确保数据库操作的结果是在逻辑线程里处理。
结论
上面的代码，在Java8之前用匿名内部类也是可以写的，只是相比Lambda表达式，更加冗长丑陋而已。另外要注意，上面的代码只是简化后的示例代码，并非真实代码。如果想将上面的代码应用到自己的项目中，还请注意异常的处理。
Java8 Lambda表达式应用案例 -- 单线程游戏服务器+异步数据库操作