skynet设计原理
先说说多核并发编程
可以分情况讨论
多线程
创建CPU核心数的线程数量，memcached就是使用多线程。
多个线程在同一个进程中，涉及到很多临界资源的访问，所以要考虑到加锁。
如下图。
多进程
和多线程类似，都是创建CPU核心数量个进程。Nginx就是使用多进程的。
Nginx通过共享内存来进行共享数据，也需要考虑使用锁。
如下图。
CSP
以go语言作为代表，并发实体是协程（用户态线程、轻量级线程），内部也可以使用多个核心开启内核线程去充分使用多核。
可以借鉴我的前面博客写的协程框架。
Actor
这个也是skynet最主要的使用多核并发模型。
erlang语言层面支持actor并发模型，并发实体是actor（在skynet中称为服务）；
在skynet中就是采用C+lua来实现actor并发模型，底层通过采用核心绑定内核线程来充分利用多核。
先说说actor模型是如何
并发编程的几个概念
- 保证数据的一致性、隔离性、正确性和并发性
- 通信策略有两种：共享数据、消息传递
- 粒度
actor出现是解决什么问题
使用共享数据的并发编程面临最大的问题就是数据条件的竞争，需要处理各种锁和死锁的问题。因此可以使用消息传递来减弱这种数据竞争的状态。
其次就是随着项目增大，业务代码越来越多，不可避免的大量使用低效的锁，并没有规范的额编程模型，是最后肯定也会出现问题，最根本的原因就是没有将系统的任务调度抽象出来，由于任务调度和业务逻辑耦合在一起了，很难高度的抽象保证任务调度的有序。
actor特点（后面根据这些特点讲述skynet的actor是如何实现的）
优点
- 强隔离性
- 更易于管理
缺点
- 弱一致性
- 很难保证各个actor之间粒度，会出现单个actor出现阻塞的情况
- actor之间的通信慢
在skynet中的actor（服务）的特点
- 并行执行、强隔离性
- 单个actor是一个服务，每个服务都是独立的一个抽象进程
- 基于消息进行计算，actor通过消息进行共享数据
skynet的组成
- 隔离的环境
- 消息队列
- 回调函数
大体的运行过程：
用户态中含有多个抽象进程(隔离的环境)，一个fd对应一个进程，从消息队列中取出一个消息，消息作为回调函数的参数运行，每个消息都是在抽象进程中独立运行。
隔离的环境
是指一个独立的lua虚拟机。
消息队列
消息分类：
- 网络的消息：客户端的消息
- actor之间的消息
- 定时线程的消息
消息队列有全局的消息队列和actor的消息队列。全局的消息队列重要用来接收网络中的待处理的全部消息类型。actor中的消息队列用来储存属于自己的消息，当actor中有消息时就说明这个actor是活跃的，需要被调度的。
回调函数
当actor是活跃的，回调函数会从actor中消息队列中取出消息，并作为回调函数的参数运行actor。一个actor就是一个lua虚拟机，代表一个抽象的进程。
网络IO的管理
skynet同样使用epoll来对网络IO进行管理，skynet是基于reactor的网络模型。
整个框架的模型
整个框架如何运行？
采用生产者和消费者模型
产品
- 消息
生产者：
- 网络线程
- actor工作线程
- 定时器线程
消费者 - actor工作线程
调度流程
核心：线程池
生产
- 网络线程收集出网络事件，将事件包装成消息发送到对应的actor的消息队列中
- actor在执行中可能会使用到一些延时任务，将任务交由定时线程，当一段时间过后，定时线程又会将消息返回给actor的消息队列当中
消费
- 线程池的工作线程去检查活跃的actor（消息队列当中有消息），消息队列是并发执行的
- 分权重，前4个线程会先执行一个消息，后面4个线程会执行完所有消息 ，错位执行：优化，避免某个actor堆积大量消息。
工作线程执行流程
工作线程从全局队列中 pop 出单个 Actor 消息队列；从 Actor 消息队列中按照规则 pop 出一定数量的消息进行执行；若 Actor 消息队列中仍有消息继续放入全局队列队尾；若 Actor 消息队列中没有消息则不放入全局队列中；全局队列只存活跃的 Actor 消息队列；
工作线程会按照各自的权重按照不同的执行规则分发消息。
总结
skynet大致的工作过程和原理大概如此，后续会翻看源码再总结。
学习来源：零声学院 免费公开课程，个人觉得老师讲得不错，分享给大家Linux，Nginx，ZeroMQ，MySQL，Redis，fastdfs，MongoDB，ZK，流媒体，CDN，P2P，K8S，Docker，TCP/IP，协程，DPDK等技术内容