关于后端:Go-WebSocket-为什么我选用Go重构Python版本的WebSocket服务

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我是 HullQin，公众号 线下团聚游戏 的作者（欢送关注公众号，发送加微信，交个敌人），转发本文前需取得作者 HullQin 受权。我独立开发了《联机桌游合集》，是个网页，能够很不便的跟敌人联机玩斗地主、五子棋等游戏，不免费没广告。还开发了《Dice Crush》加入 Game Jam 2022。喜爱能够关注我 HullQin 噢～我有空了会分享做游戏的相干技术。

前言：题目其实有 2 重含意：为什么重构、为什么选 Go。

如果你读过《我做了个《联机桌游合集: UNO+ 斗地主 + 五子棋》无需下载，点开即玩！叫上敌人，即刻开局！不看广告，不做工作，享受「纯正」的游戏！》这篇文章，就晓得我联机桌游的后端选型是 python，用了 ASGI 协定，用了 Daphne 实现。

然而 Python，家喻户晓，效率无限，为了让我的小破服务器接受更多并发压力，我须要让 CPU 更高效的运行，我心愿针对每一个申请，CPU 花的工夫更短，这样能够减少并发量。

其实很多 websocket 利用瓶颈在 CPU 性能和内存上。如果申请量大，CPU 解决不及时，源源不断的客户端申请会沉积在内存中，导致内存占用减少，进一步导致解决工夫变慢，CPU 高负荷运行。这样显著的特点是：CPU 打满、内存占用持续上升。用户的感触就是：点击按钮后没反馈，要等一会才有反馈，或者始终没响应。

当然，以上只是常见实践。具体利用瓶颈须要你做一下压测，寻找那个「短板」。这样当流量突增时，你晓得应该优先给哪里「扩容」。

自研的 WebSocket 框架，架构十分简洁，没有任何内部组件依赖（不依赖 Redis、MySQL、MQ 等数据库或队列）。使得咱们更容易去剖析。

整个链路是：用户浏览器 -> OpenResty -> Daphne(Python)。

其中 OpenResty 最大连接数我配置了 6w，近一段时间内都不会成为「短板」。如果当前用户量够高，咱们再想方法。

瓶颈最可能呈现在 Python 服务上。

目前存在如下问题：

代码执行效率可优化。Python 是动静解释，效率不如编译成机器码的语言（C++、Go）高；有个外围逻辑是用 Python 序列化和反序列化 Protocol Buffer 二进制，目前是用纯 Python 实现，可优化。
目前是基于协程解决各个连贯，因为 PIL 存在，Python 无奈基于多线程充分利用多核 CPU。
所有数据存在内存中，随着工夫增长，内存占用会越来越高。
无奈容灾 + 难以扩容。当初扩容只能对单台机器扩容，无奈将程序运行在多台机器上。而且单机宕机后，100% 用户受影响。

解决方案：

针对问题一和问题二：放弃 Python，选用其它语言实现性能。选用的语言，要解决这两个问题。
针对问题三和问题四：咱们当前再聊。

这一段，解答了我为什么要重构，其实外围就是：降本增效。没钱买贵的服务器，所以只能在不影响开发效率的前提下，压迫性能。

大家能够理解下 C10K 的并发问题，Linux 引入 epoll 解决了这个问题。随后又有了 C10M 等问题。

如果靠传统的多线程模型，每个线程解决 1 个连贯。那么当连贯太多时，线程调度就会破费很多工夫，导致效率低。

所以有了协程（coroutine）这个概念。我之前应用 Python，就是利用协程解决的，每 1 个连贯就开启 1 个协程。整体只是 1 个线程，缩小了操作系统调度多个线程的老本。

此外，我又理解到了 Go，它提出了 goroutine，goroutine 不是协程、也不是线程。

线程特点：调度齐全由操作系统调度，开发者无奈间接管制，只能通过加锁来治理多个线程的执行程序。
协程特点：调度齐全由开发者掌控，然而某个协程被动放弃执行权之前，其它协程都必须挂起。
goroutine 特点：调度不是操作系统间接执行，但开发者也无法控制，因为 goroutine 的调度是由 go 的 runtime 调度的，一个比操作系统线程更轻量级的调度器。某个 goroutine 被动放弃执行权之前，其它 goroutine 也有机会执行（例如有多个 goroutine 时，限度每个 goroutine 最多间断执行 10ms，就得让出执行权）。此外开发者能够通过 channel 管制多个 goroutine 的执行程序。

总结一下：

Goroutine 效率高于线程。跟协程类似。
Goroutine 开发成本比线程低，应用 channel 可很大水平升高并发编程的心智累赘。但有时候还是须要依赖锁，这点不如协程。
Goroutine 防止了协程的这个问题：繁多协程如果遇到了计算量大的工作，会阻塞其它协程。

Go 在保障开发效率的同时，也保障了优良的运行效率，被称为下一代 C ++。

这是网上的一张压测数据图，能够看到，综合来看，在 Python、NodeJS、Java 中，Golang 是比拟全面的选手。

我是 HullQin，公众号 线下团聚游戏 的作者（欢送关注公众号，发送加微信，交个敌人），转发本文前需取得作者 HullQin 受权。我独立开发了《联机桌游合集》，是个网页，能够很不便的跟敌人联机玩斗地主、五子棋等游戏，不免费没广告。还开发了《Dice Crush》加入 Game Jam 2022。喜爱能够关注我 HullQin 噢～我有空了会分享做游戏的相干技术。

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