Python在遊戲中的熱更新實現

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熱更新，就是在服務器不重啟的的情況下，對遊戲增加新的功能或者修復出現bug 的代碼。遊戲更新迭代速度快，催生瞭熱更技術的需求，在我經歷過的遊戲項目中，無論是服務端還是客戶端，版本的更新都是圍繞著熱更新，特別是現在遊戲動輒幾個G，每次讓玩傢下載完整的包不現實，隨意遊戲必須要支持熱更。下面來談一下客戶端Python熱更新的處理。

原理：

1.標準import

都知道Python提供瞭import可以導入一個標準的python模塊，將模塊載入內存，並加到sys.modules中。但是多次import同一模塊隻是將名稱導入到當前的Local名字空間，也就是一個模塊不會重復載入，所以想要熱更靠這個特性是不行的。此路不通，請換個思路。

2.reload函數

reload()函數可以重新載入已經導入的模塊，這樣似乎就可以熱更新Python的代碼瞭。但是python原生的reload函數太過簡單，不足以支撐遊戲的熱更新需求，主要原因有幾個： reload重新加載的模塊不會替換舊版本的模塊，也就是已經引用的舊模塊無法更新 同樣因為不能舊對象的引用，使用from … import … 方式引用的模塊同樣不能更新 reloas(m)後，class及其派生class的實例對象，仍然使用舊的class定義。 同時加載模塊失敗時候，沒有回滾機制，導致需要重新import該模塊 因此，結合遊戲的熱更新需求，自定義合適的reload。新的自定義reload目的是為瞭達到在原程序不結束的情況下，讓程序能動態加載改動後的代碼。主要想達到下面兩點： 提升開發效率 在遊戲不重啟的情況下修復緊急BUG

實現：

熱更新最核心的需求就是讓python解釋器執行最新的代碼，同時保證其他關聯模塊不會出現問題。對於刷新function,class內定義的method比較容易實現，但對於刷新module內定義的變量，class內定義的變量，還有新增加的成員變量，則需要有統一的約定。所以在實現熱更新過程中，我們需要考慮好代碼更新和數據更新這兩點，下面羅列一下新的reload具備哪些特性：

1.更新代碼定義(function/method/static_method/class_method) 不更新數據(除瞭代碼定義外的類型都當作是數據) 在module中約定reload_module接口，class中約定reload_class接口，在這兩個接口中手動處理數據的更新，還有更多的約定和接口待完成 替換函數對象的內容

# 用新的函數對象內容更新舊的函數對象中的內容，保持函數對象本身地址不變  
def update_function(oldobj, newobj, depth=0):  
    setattr(oldobj, "func_code", newobj.func_code)  
    setattr(oldobj, "func_defaults", newobj.func_defaults)  
    setattr(oldobj, "func_doc", newobj.func_doc)

2.替換類的內容

# 用新類內容更新舊類內容，保持舊類本身地址不變  
def _update_new_style_class(oldobj, newobj, depth):  
    handlers = get_valid_handlers()  
    for k, v in newobj.__dict__.iteritems():  
        # 如果新的key不在舊的class中，添加之  
        if k not in oldobj.__dict__:  
            setattr(oldobj, k, v)  
            _log("[A] %s : %s"%(k, _S(v)), depth)  
            continue  
        oldv = oldobj.__dict__[k]  
  
        # 如果key對象類型在新舊class間不同，那留用舊class的對象  
        if type(oldv) != type(v):  
            _log("[RD] %s : %s"%(k, _S(oldv)), depth)  
            continue  
  
        # 更新當前支持更新的對象  
        v_type = type(v)  
        handler = handlers.get(v_type)  
        if handler:  
            _log("[U] %s : %s"%(k, _S(v)), depth)  
            handler(oldv, v, depth + 1)  
            # 由於是直接改oldv的內容，所以不用再setattr瞭。  
        else:  
            _log("[RC] %s : %s : %s"%(k, type(oldv), _S(oldv)), depth)  
  
    # 調用約定的reload_class接口，處理類變量的替換邏輯  
    object_list = gc.get_referrers(oldobj)  
    for obj in object_list:  
        # 隻有類型相同的才是類的實例對象  
        if obj.__class__.__name__ != oldobj.__name__:  
            continue  
        if hasattr(obj, "x_reload_class"):  
            obj.x_reload_class()

3.staticmethod

def _update_staticmethod(oldobj, newobj, depth):  
    # 一個staticmethod對象，它的 sm.__get__(object)便是那個function對象  
    oldfunc = oldobj.__get__(object)  
    newfunc = newobj.__get__(object)  
    update_function(oldfunc, newfunc, depth)

4.classmethod

def _update_classmethod(oldobj, newobj, depth):  
    oldfunc = oldobj.__get__(object).im_func  
    newfunc = newobj.__get__(object).im_func  
    update_function(oldfunc, newfunc, depth)

模塊的更新也是相類似，就不一一粘貼瞭，隻是在原來的reload基礎上進行改良，對於模塊熱更新，還約定瞭一個reload_module接口，可以自定義數據的更新。 下面添加一些用例： 

def x_reload_class(self):  
    """ 熱更新後，每個重新對象的實例都會執行這個函數 
    由於新老對象的替換不會重新調用構造函數，因此有必要對熱更新的類對象執行初始化邏輯 
    處理新老變量的修復，函數執行環境的修復 
    """  
    self._new_var = 5000    # 新變量的初始化  
    self.runLogic()      # 新修復的邏輯

總結：

隻是在基礎的reload模塊上做瞭一些定制，讓熱更新更適合遊戲的開發節奏，而不是簡單暴力的reload模塊

到此這篇關於Python在遊戲中的熱更新實現的文章就介紹到這瞭,更多相關Python 熱更新內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！

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