skynet 源码阅读 -- 启动主流程

Skynet 启动主流程分析

Skynet 是一个轻量级、高并发的服务器框架。它在启动时会进行一系列初始化操作，并启动多个不同功能的线程（Monitor、Timer、Worker、Socket），从而实现消息分发、定时器、网络I/O等核心功能。本文主要从 main() 函数开始一步步trace，循序渐进地看 Skynet 的启动过程以及各条线程的分工，为后续深入阅读 Skynet 源码做铺垫。

1. 启动入口 main 函数 -- skynet_main.c

int
main(int argc, char *argv[]) {// 1) 获取配置文件const char * config_file = NULL ;if (argc > 1) {config_file = argv[1];} else {fprintf(stderr, "Need a config file. usage: skynet configfilename\n");return 1;}// 2) Skynet全局初始化skynet_globalinit();skynet_env_init();sigign();  // 忽略部分信号struct skynet_config config;// 3) 解析配置文件struct lua_State *L = luaL_newstate();luaL_openlibs(L);// load_config 脚本读取 config_file 并将其返回到 Lua// ..._init_env(L);  // 将Lua中的配置项保存到C层lua_close(L);// 4) 将 Lua 解析到的配置写入 config 结构体config.thread =  optint("thread",8);config.module_path = optstring("cpath","./cservice/?.so");config.harbor = optint("harbor", 1);config.bootstrap = optstring("bootstrap","snlua bootstrap");config.daemon = optstring("daemon", NULL);config.logger = optstring("logger", NULL);config.logservice = optstring("logservice", "logger");config.profile = optboolean("profile", 1);// 5) 启动Skynetskynet_start(&config);// 6) 全局退出清理skynet_globalexit();return 0;
}

流程要点：

  1. 读取命令行参数：确定配置文件 config_file。
  2. Skynet全局初始化：skynet_globalinit / skynet_env_init 设置一些全局环境，注册信号处理等。
  3. 解析配置：通过 Lua 脚本来读取 config_file 并存到 struct skynet_config。
  4. 调用 skynet_start：是 Skynet 的核心启动函数，后面会详细讲。
  5. 清理：退出时 skynet_globalexit 做一些释放资源操作(比如内存管理模块等)。

从这里可以看到：Lua 脚本用于配置 Skynet，通过 Lua 作为配置及引擎脚本。

2. skynet_start：初始化模块 & 启动多线程

void 
skynet_start(struct skynet_config * config) {// 1) 注册SIGHUP用来重开日志文件struct sigaction sa;sa.sa_handler = &handle_hup;sa.sa_flags = SA_RESTART;sigfillset(&sa.sa_mask);sigaction(SIGHUP, &sa, NULL);// 2) 若配置了daemon模式 -> 后台运行if (config->daemon) {if (daemon_init(config->daemon)) {exit(1);}}// 3) 各模块初始化skynet_harbor_init(config->harbor);skynet_handle_init(config->harbor);skynet_mq_init();skynet_module_init(config->module_path);skynet_timer_init();skynet_socket_init();skynet_profile_enable(config->profile);// 4) 启动 logservice 服务struct skynet_context *ctx = skynet_context_new(config->logservice, config->logger);if (ctx == NULL) {fprintf(stderr, "Can't launch %s service\n", config->logservice);exit(1);}skynet_handle_namehandle(skynet_context_handle(ctx), "logger");// 5) 启动 bootstrap 服务 bootstrap(ctx, config->bootstrap);// 6) 启动多线程start(config->thread);// 7) 退出处理skynet_harbor_exit();skynet_socket_free();if (config->daemon) {daemon_exit(config->daemon);}
}

2.1 模块初始化

  1. skynet_harbor_init：与分布式/harbor机制有关(分布式集群的一部分)。
  2. skynet_handle_init：管理 “Handle -> Service” 映射。
  3. skynet_mq_init：初始化全局消息队列结构(global_queue)。
  4. skynet_module_init：C服务的模块管理，如加载 cpath 下的 .so。
  5. skynet_timer_init：定时器初始化，创建 TI = timer_create_timer() 并记录当前系统时间。
  6. skynet_socket_init：socket层初始化，创建 socket_server。
  7. skynet_profile_enable：若 config->profile 为真，打开性能分析。

2.2 启动初始服务

  • logservice：日志服务，用于记录日志(logger服务)。
  • bootstrap: 会启动launcher skynet.launch("snlua","launcher") 服务，后续用作lua 服务的启动器。

2.3 启动线程

start(config->thread);
  • Skynet 同时需要多个线程来协同工作：Monitor 线程、Timer 线程、Socket 线程、以及 N 个 Worker 线程。
  • 这样就形成了一个 Skynet 进程 有多条并行线程，分别干不同的事(定时器、网络I/O、处理消息等)。
  • 具体见 static void start(int thread)。

2.4 退出

  • 当线程全部 join() 完后，会执行 skynet_harbor_exit、skynet_socket_free 等操作收尾。

3. start函数：创建并管理多条线程

static void
start(int thread) {pthread_t pid[thread+3];// 1) 创建 monitor 结构struct monitor *m = skynet_malloc(sizeof(*m));memset(m, 0, sizeof(*m));m->count = thread;m->sleep = 0;m->m = skynet_malloc(thread * sizeof(struct skynet_monitor *));// 初始化互斥量, 条件变量// 2) 创建3条特殊线程create_thread(&pid[0], thread_monitor, m);create_thread(&pid[1], thread_timer, m);create_thread(&pid[2], thread_socket, m);// 3) 创建 worker 线程struct worker_parm wp[thread];for (i=0;i<thread;i++) {wp[i].m = m;wp[i].id = i;...create_thread(&pid[i+3], thread_worker, &wp[i]);}// 4) join 所有线程for (i=0;i<thread+3;i++) {pthread_join(pid[i], NULL);}free_monitor(m);
}

由此可见：

  • Monitor 线程： thread_monitor
  • Timer 线程： thread_timer
  • Socket 线程： thread_socket
  • Worker 线程： thread_worker (数量 = thread)

总线程数 = thread + 3。

3.1 Monitor 线程

static void *
thread_monitor(void *p) {struct monitor * m = p;...for (;;) {// 定期检查 worker 是否卡死for (i=0;i<n;i++) {skynet_monitor_check(m->m[i]);}sleep(1);}return NULL;
}
  • 用于监控 Worker 线程是否卡死，通过 skynet_monitor_check 观测 worker 执行时间。
  • 如果检测到超长执行，会打印报警或采取措施(避免Worker永久阻塞)。

3.2 Timer 线程

static void *
thread_timer(void *p) {struct monitor * m = p;for (;;) {skynet_updatetime();       // 更新定时器skynet_socket_updatetime();// socket层时间更新wakeup(m,m->count-1);     // 唤醒所有线程( 让 worker 从 cond.wait 中唤醒 )usleep(2500);             // 2.5 ms 间隔...}...return NULL;
}
  • skynet_updatetime：增加 “逻辑时间” 并执行到期任务
  • skynet_socket_updatetime：驱动 socket server 中一些超时逻辑
  • wakeup：唤醒 Worker，防止他们陷入空闲
  • usleep(2500) => 每 2.5ms tick 一次

3.3 Socket 线程

static void *
thread_socket(void *p) {for (;;) {int r = skynet_socket_poll();if (r==0)break;if (r<0) {continue;}wakeup(m,0);}return NULL;
}
  • 这里循环调用 skynet_socket_poll()，监听网络事件(读写就绪、连接、断开等)。
  • r==0 表示 socket server 退出 => break
  • 每次有网络事件 => wakeup => 唤醒 Worker 线程去处理消息

3.4 Worker 线程

static void *
thread_worker(void *p) {struct worker_parm *wp = p;while (!m->quit) {// 1) 分发一条消息q = skynet_context_message_dispatch(sm, q, weight);if (q == NULL) {// 如果没有消息可处理 => sleeppthread_cond_wait(&m->cond, &m->mutex);}}return NULL;
}
  • Worker 线程主要做消息分发处理(从全局队列/本地队列取出消息 => 交给相应的服务context去执行。)
  • 如果没消息 => pthread_cond_wait => 休眠 => 等 Timer 或 Socket 线程唤醒。
  • weight 让某些线程能多处理几条消息(可实现不均衡分配, 保证核心Worker多干活)。

4. 结构化启动流程图

下图(示意)可帮助理解：

(1) main()|vskynet_globalinit() + skynet_env_init()|+--> parse config via Lua|vskynet_start(&config)|--- register SIGHUP|--- if daemon => daemon_init|--- skynet_*_init:|      - harbor_init|      - handle_init|      - mq_init|      - module_init|      - timer_init|      - socket_init||--- create logservice => "logger"|--- bootstrap => e.g. "snlua bootstrap"||--- start(#thread)|+-> create monitor thread+-> create timer thread+-> create socket thread+-> create N worker threads|+-> all threads join => end|vskynet_globalexit()|vreturn
  • main：解析 config, 调用 skynet_start。
  • skynet_start：初始化模块/服务 => 启动多线程 => run => join => exit
  • 各个线程并行运作:
    • Monitor => 检测卡死
    • Timer => 定时器滴答 & 唤醒 worker
    • Socket => 处理网络事件
    • Worker => 真正执行 Lua 服务消息

5. 小结

  1. 主进程先解析配置，初始化一些全局，随后调用 skynet_start。
  2. skynet_start 依次初始化 harbor、handle、mq、module、timer、socket…
  3. 启动logservice(记录日志)和bootstrap(初始Lua服务)，最后启动多线程(monitor/timer/socket/worker)。
  4. 整个 Skynet 运行后，Timer 线程负责定时器 & 唤醒 Worker，Socket 线程负责网络事件，Worker 处理消息循环，Monitor检查 Worker 是否卡死。

通过这样一个启动流程，Skynet 建立起一个消息驱动的并发系统框架：

  • Worker 负责业务逻辑
  • Socket 处理IO
  • Timer 提供定时&超时功能
  • Monitor 监控

后续若要深入，可阅读每个线程对应函数(如 thread_timer, thread_worker)里更细节的流程，比如如何 dispatch 消息，如何在定时器中移位管理远期任务等。本篇作为阅读 Skynet 源码的起点，建立对整个启动过程和多线程分工有一个全局认识。

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