Rust 元宇宙 7—— 异步和消息

2021 年 11 月 29 日
本文字数：1430 字
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我们成功的创建了一个元宇宙世界，让简单的角色进入和离开这个世界，并在这个世界里移动，通过 SDL2.0，我们成功的建立了这个世界的上帝视角，观看角色进入和离开，并在世界内移动。

但是，我们的游戏世界的运行是依赖于 SDL 的主循环，如果我们不去观察这个世界，这个世界就完全不运作了，这种量子力学的概念是我们所不喜欢的，所以我们需要世界自己运行，观察者通过函数或者消息的方式，获取世界的状态。

在 SDL2.0 主消息循环里面执行游戏世界的逻辑

'running: loop {    for event in self.event_pump.poll_iter() {       match event {        }    }    world.step();}

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我们需要将游戏世界 World SDL 窗口作为两个独立的线程执行。

std::thread::spawn(move || {    let mut display = display::Display::new("元宇宙 - 观察者", 1280, 1024, 512, "SourceHanSansHWSC-Regular.otf");    display.run(h);});std::thread::spawn(move || {    let mut w = World::new(512, tx, caller);    while !w.step() {    }});

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注意这里面的 h

let (handler, caller) = crossbeam_channel::bounded(1024);let h = handler.clone();

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这里面我们用到了非标准的 channel 库，crossbeam_channel。

目前 Rust 的生态中，异步开发模式已经成为主流，当然我对此持有一定的怀疑态度，因为，异步模式固然有表达逻辑更加自然，某些情况下更加高效的特点，但是毋庸讳言，异步编程模式的学习曲线相对同步模式直线上升。

异步模式的本质是用语言本身的调度器来替代操作系统的调度器，从而不依赖于进程，甚至是线程就可以实现多个可能会有相互依赖的逻辑任务能够协同执行，也就是异步 runtime 加上任务，可以实现之前需要使用进程或者线程才能完成的多任务模式。

Rust 最流行的异步模式是 tokio，某种程度上，这也是 Rust 社区缺省的异步模式，下面是一个简单的读取命令行的 tokio 框架代码

use tokio::io::AsyncBufReadExt;
#[tokio::main]async fn main() -> () {    let mut stdin = tokio::io::BufReader::new(tokio::io::stdin()).lines();    let mut interval = tokio::time::interval(tokio::time::Duration::from_millis(50));    let mut stop = false;    while !stop {        tokio::select! {            msg = rx.recv() => {                println!("{:?}", msg);            }            _ = interval.tick()=> {                stop = display.run();            }            line = stdin.next_line() => {                match line {                    Ok(Some(line))=> {                        println!("{:?}", engine.run(&line));                    },                    _=> {}                }            }        }    }

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其中 rx 用来接受 tokio 异步消息，interval 周期性的发起任务，line 获得命令行输入之后，使用脚本引擎 engine 执行命令行脚本，比如说 GM 指令。

本来我们可以不使用 tokio，完全使用 crossbeam 的通道和线程就能实现一个多线程的服务器，但是考虑到以后要支持 http/https 服务，或者 websocket 服务，甚至基于 quinn 的 quic 协议服务，这些服务的第三方库基本上都是基于 tokio 或者自己的异步运行时，所以我们还是采用上面的 tokio 主循环。

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