Python在游戲中的熱更新實(shí)現(xiàn)

更新時(shí)間：2021年10月26日 16:02:52 作者：香菜聊游戲

本文主要介紹了Python在游戲中的熱更新實(shí)現(xiàn)，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下

介紹：

熱更新，就是在服務(wù)器不重啟的的情況下，對(duì)游戲增加新的功能或者修復(fù)出現(xiàn)bug 的代碼。游戲更新迭代速度快，催生了熱更技術(shù)的需求，在我經(jīng)歷過的游戲項(xiàng)目中，無論是服務(wù)端還是客戶端，版本的更新都是圍繞著熱更新，特別是現(xiàn)在游戲動(dòng)輒幾個(gè)G，每次讓玩家下載完整的包不現(xiàn)實(shí)，隨意游戲必須要支持熱更。下面來談一下客戶端Python熱更新的處理。

原理：

1.標(biāo)準(zhǔn)import

都知道Python提供了import可以導(dǎo)入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的python模塊，將模塊載入內(nèi)存，并加到sys.modules中。但是多次import同一模塊只是將名稱導(dǎo)入到當(dāng)前的Local名字空間，也就是一個(gè)模塊不會(huì)重復(fù)載入，所以想要熱更靠這個(gè)特性是不行的。此路不通，請(qǐng)換個(gè)思路。

2.reload函數(shù)

reload()函數(shù)可以重新載入已經(jīng)導(dǎo)入的模塊，這樣似乎就可以熱更新Python的代碼了。但是python原生的reload函數(shù)太過簡單，不足以支撐游戲的熱更新需求，主要原因有幾個(gè)： reload重新加載的模塊不會(huì)替換舊版本的模塊，也就是已經(jīng)引用的舊模塊無法更新同樣因?yàn)椴荒芘f對(duì)象的引用，使用from ... import ... 方式引用的模塊同樣不能更新 reloas(m)后，class及其派生class的實(shí)例對(duì)象，仍然使用舊的class定義。同時(shí)加載模塊失敗時(shí)候，沒有回滾機(jī)制，導(dǎo)致需要重新import該模塊因此，結(jié)合游戲的熱更新需求，自定義合適的reload。新的自定義reload目的是為了達(dá)到在原程序不結(jié)束的情況下，讓程序能動(dòng)態(tài)加載改動(dòng)后的代碼。主要想達(dá)到下面兩點(diǎn)：提升開發(fā)效率在游戲不重啟的情況下修復(fù)緊急BUG

實(shí)現(xiàn)：

熱更新最核心的需求就是讓python解釋器執(zhí)行最新的代碼，同時(shí)保證其他關(guān)聯(lián)模塊不會(huì)出現(xiàn)問題。對(duì)于刷新function,class內(nèi)定義的method比較容易實(shí)現(xiàn)，但對(duì)于刷新module內(nèi)定義的變量，class內(nèi)定義的變量，還有新增加的成員變量，則需要有統(tǒng)一的約定。所以在實(shí)現(xiàn)熱更新過程中，我們需要考慮好代碼更新和數(shù)據(jù)更新這兩點(diǎn)，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(shù)據(jù)(除了代碼定義外的類型都當(dāng)作是數(shù)據(jù)) 在module中約定reload_module接口，class中約定reload_class接口，在這兩個(gè)接口中手動(dòng)處理數(shù)據(jù)的更新，還有更多的約定和接口待完成替換函數(shù)對(duì)象的內(nèi)容

# 用新的函數(shù)對(duì)象內(nèi)容更新舊的函數(shù)對(duì)象中的內(nèi)容，保持函數(shù)對(duì)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(nèi)容

# 用新類內(nèi)容更新舊類內(nèi)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(duì)象類型在新舊class間不同，那留用舊class的對(duì)象  
        if type(oldv) != type(v):  
            _log("[RD] %s : %s"%(k, _S(oldv)), depth)  
            continue  
  
        # 更新當(dāng)前支持更新的對(duì)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)  
            # 由于是直接改oldv的內(nèi)容，所以不用再setattr了。  
        else:  
            _log("[RC] %s : %s : %s"%(k, type(oldv), _S(oldv)), depth)  
  
    # 調(diào)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:  
        # 只有類型相同的才是類的實(shí)例對(duì)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(gè)staticmethod對(duì)象，它的 sm.__get__(object)便是那個(gè)function對(duì)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，就不一一粘貼了，只是在原來的reload基礎(chǔ)上進(jìn)行改良，對(duì)于模塊熱更新，還約定了一個(gè)reload_module接口，可以自定義數(shù)據(jù)的更新。下面添加一些用例：

def x_reload_class(self):  
    """ 熱更新后，每個(gè)重新對(duì)象的實(shí)例都會(huì)執(zhí)行這個(gè)函數(shù) 
    由于新老對(duì)象的替換不會(huì)重新調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，因此有必要對(duì)熱更新的類對(duì)象執(zhí)行初始化邏輯 
    處理新老變量的修復(fù)，函數(shù)執(zhí)行環(huán)境的修復(fù) 
    """  
    self._new_var = 5000    # 新變量的初始化  
    self.runLogic()      # 新修復(fù)的邏輯