← 全部标签
# 并发
9 篇页面
页面
游戏开发 · UE5任务系统Tasks SystemUE::Tasks 是 UE5 的任务级并行库，是对 TaskGraph 的改进，与 TaskGraph 共用同一套调度器和工作线程。它支持启动任务、等待或取结果、声明前置依赖、嵌套任务、管道 (Pipe) 和任务事件。官方建议用依赖关系把工作连成图，而不是阻塞等待；5.5 起用「超额订阅」取代了容易死锁的忙等待。游戏开发 · UE5音频系统与 MetaSoundsAudio System & MetaSoundsUE5 的音频资产分三层：音源 (Sound Source) 负责产生声音，UE5 主推 MetaSounds，它是一张由设计师搭建的数字信号处理 (DSP) 图，能精确到单个采样；分组与混音用 Sound Class 和 Sound Class Mix 批量调整音量和音高；空间与资源由 Sound Attenuation（随距离衰减和空间化）和 Sound Concurrency（限制同时播放数量）控制。需要和节拍对齐的玩法可以用 Quartz 做精确到采样的调度。游戏开发作业系统Job System多核硬件上，游戏循环的工作要分解成可并行执行的子任务。GEA 依次比较「每子系统一个线程」「分散/汇集 (scatter/gather)」和通用的作业系统 (job system)，并给出典型作业 API、基于线程池的简单实现及其局限、用协程或纤程让作业可以睡眠、作业计数器、作业同步原语与可视化剖析工具，最后介绍 Naughty Dog 基于纤程的作业系统。（卷 I 8.6 节）游戏开发双缓冲Double Buffer双缓冲 (Double Buffer) 让一系列按顺序执行的修改，在外界看来像是瞬间、同时完成的：类内部保留“当前缓冲”和“下一缓冲”两份状态，读取总是读当前缓冲，写入总是写下一缓冲，改完后用一次原子交换让新状态整体生效。图形里的前后缓冲是最经典的例子；同样的思路也能让一帧内依次更新的游戏对象互相看到的都是上一帧的一致状态。游戏开发基于锁的并发问题Problems with Lock-Based Concurrency即使所有共享数据操作都用锁保护好了，基于锁的并发仍有四类问题：死锁 (Deadlock)、活锁 (Livelock)、饥饿 (Starvation)、优先级反转 (Priority Inversion)。哲学家就餐问题集中体现了它们。GEA 由此总结出经验法则：全局排序、事务式算法、尽量减少争用；并反对把所有接口都做成「100% 线程安全」，主张正视并发、少用锁。游戏开发并发与并行基础Concurrency & Parallelism FundamentalsGEA 区分两个正交的概念：并发 (Concurrency) 是软件层面多个控制流读写共享数据，核心难题是数据竞争；并行 (Parallelism) 是硬件层面两个以上部件同时工作。硬件并行又分为提升单线程速度的隐式并行（流水线、超标量、VLIW，即指令级并行 ILP）和为同时运行多条指令流而设计的显式并行（超线程、多核、多处理器、集群/云）。游戏开发无锁编程与内存序Lock-Free Programming & Memory Ordering「无锁 (lock-free)」的真正含义不是不用互斥锁，而是从不让线程阻塞（作者说叫 block-free 更贴切）。数据竞争有三个来源：关键操作被打断、编译器与 CPU 的指令重排、缓存一致性协议优化造成的内存序问题。对应的工具是原子指令（TAS、XCHG、CAS、LL/SC）和内存屏障/栅栏（acquire、release、full fence），C++11 用 std::atomic 与 std::memoryorder 把它们封装成可移植接口。在此基础上可以写出自旋锁、可重入锁、读写锁，以及基于「本地准备 + 一次原子提交」事务的无锁数据结构。游戏开发游戏对象并发更新Concurrent Game Object Updates游戏对象模型要和几乎必然是多线程的底层子系统打交道，所以对象代码必须异步思考：耗时操作用非阻塞请求尽早发起、尽晚取结果，必要时容忍一帧延迟。作业之间的依赖决定了并行度 (DOP)，每个依赖都引入同步点，"优化并发设计的秘诀是延迟"。对象模型本身也能并行：Naughty Dog 在把引擎从 PS3 移植到 PS4（《最后生还者 重制版》）时，让每个桶内的对象更新成为作业；桶间访问无需加锁，桶内读取用对象快照，桶内修改尽量避免，或加锁、或放进请求队列、或交给下一桶中的同步作业（GEA4 卷 II 17.7）。游戏开发线程同步原语Thread Synchronization Primitives并发编程的中心问题是数据竞争 (Data Race)：多个控制流交错地读改写同一共享对象。解决思路是让同一对象上的关键操作具备原子性（看起来瞬间完成，从而被串行化）。最简单可靠的工具是操作系统提供的线程同步原语：互斥锁、临界区、条件变量、信号量、Windows 事件。它们好用但昂贵（需要内核调用，上下文切换可超过 1000 个时钟周期）。