skynet源码分析（九）snlua服务详解

　　snlua 服务绝对是 skynet 中最重要的服务了，是一切 lua 服务的原型，也是 99% 情况下业务中使用的服务。本篇会讲解一下 snlua 服务的实现。

结构

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struct snlua {
    lua_State *L; // 状态机
    struct skynet_context *ctx; // 关联的 skynet context
    size_t mem; // 已经使用的内存
    size_t mem_report; // 触发内存警告的阈值
    size_t mem_limit; // 内存的上限设置
    lua_State *activeL; // 目前正在运行的状态机
    ATOM_INT trap; // 打断状态
};

　　snlua 的核心数据就是一个 lua 状态机，围绕状态机，skynet 做了一些扩展工作，主要是为其自定义了内存分配函数，以及为其提供了一个接受外部信号打断其运行状态的机制。

创建

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#define MEMORY_WARNING_REPORT (1024 * 1024 * 32)
struct snlua *snlua_create(void) {
    struct snlua *l = skynet_malloc(sizeof(*l));
    memset(l, 0, sizeof(*l));
    l->mem_report = MEMORY_WARNING_REPORT;
    l->mem_limit = 0;
    l->L = lua_newstate(lalloc, l);
    l->activeL = NULL;
    ATOM_INIT(&l->trap, 0);
    return l;
}

　　module 的创建主要就是对其私有数据的创建，snlua 中也不例外，过程就是创建一个 snlua 的结构体变量，然后初始化它其中的变量。
　　可以看到单个 snlua 服务的内存警告的初始阈值是 32M 大小。这个并不是硬上限，只是一个警告阈值，超过了会触发一次警告，然后这个值会被修改为原来的两倍，直到下一次触发警告。内存分配使用了自定义的 lalloc 来做，还有一点需要注意，在创建状态机的时候，把 snlua 的指针也传进去了，这个在协程部分会用到。

初始化

　　初始化的时候用了一个有趣的操作，并没有直接在 snlua_init 里面做初始化，而是给自己发了一条消息，然后在消息的回调函数 launch_cb 里面再通过调用了 init_cb 做了初始化。
　　Lua 状态机的环境都是在 init_cb 中进行初始化的。大概进行了以下几点操作

加载标准库
加载 skynet.profile 库
使用 skynet.profile 库中的 resume 和 wrap 替换掉标准库协程中的同名函数
加载 skynet.codecache 库
从环境变量中拿取配置的那些文件加载的地址数据，加载进来
加载 loader.lua
通过 loader 加载指定的服务文件
检查是否设置了 lua 服务的内存上限，如果有则要设置

内存分配

　　自定了 Lua 的内存分配函数为 lalloc，主要的操作就是处理 snlua 中跟内存有关的三个变量 mem / mem_limit / mem_report

修改当前占用的内存 mem
检查内存分配上限 mem_limit，如果超了上限不能分配
检查内存使用的警告阈值，如果超过了阈值，要给出警告，并且把警告阈值翻倍

　　因为自定义了内存分配函数，所以同时也支持了输出当前使用的内存，可以通过 debug 后台发信号查询指定服务的内存占用。

信号打断

　　snlua 在自己的 signal 接口中，支持了打断正在运行的脚本的功能。这个功能主要是用来打断可能陷入死循环的服务的。
　　打断的实现需要用到 snlua 中的 activeL 和 trap 这两个变量。trap 是个原子变量，用来标识当前是否正在打断过程中，之所以需要是原子变量是因为 signal 可能并行触发。activeL 变量用来标识当前正在执行的 Lua 状态机。
　　要理解 activeL 变量的作用需要了解一些 Lua 的协程实现才可以。Lua 的每个协程对应的结构也是 lua_State，和 Lua 的主虚拟机是相同的，在协程内部的调用中会使用协程自己的 lua_State 执行各种操作。这就有了一个问题，要打断当前运行的脚本，需要给 lua_State 设置钩子函数，所以需要一个变量来记录当前是哪个 lua_State 正在执行，又因为切换 lua_State 的过程是发生在对协程的 resume 调用中的，所以需要自己实现一个 resume 来替换掉标准库中的 coroutine.resume，也就是 luaB_coresume 了。在发生 lua_State 切换的时候，snlua 都会修改 activeL 变量指向新的活动状态机。
　　打断脚本的操作本身很简单，通过 Lua 的钩子函数机制调用 signal_hook，signal_hook 中使用 lua_getallocf 拿到创建 lua_State 的时候存进去的 snlua 结构体的指针，将其 trap 变量修改为可打断状态，然后调用 luaL_error 报错来打断当前的执行逻辑。

profile

　　snlua 中还实现了 profile 的功能，通过在脚本中调用 profile.start 和 profile.stop 来拿到中间的时间间隔。实现是通过在 start 的时候创建一个 start_time 变量，在 stop 的时候计算时间间隔。中间涉及协程的调用时，也是通过自定义的 resume 函数来实现的，在 resume 协程之前和之后，分别记录时间，将其汇总到总时间中去。