node.js 可扩展性与事件计时器 (setTimeout)答案

【问题标题】：node.js scalability with event timers (setTimeout)node.js 可扩展性与事件计时器 (setTimeout)
【发布时间】：2020-09-07 18:47:21
【问题描述】：

我正在使用 node.js 和 socket.io 构建一个基于回合的文本游戏。每个回合都有一个超时，之后玩家输掉回合并传递给下一个玩家。我正在使用setTimeout 函数，正如我在another question 中所说的那样。

问题是我不知道如何在多个实例甚至多个服务器上扩展它。 AIUI，如果我设置了超时，我只能在同一个实例中清除它。因此，例如，如果一个玩家失去了他的回合，超时将随着另一个玩家的回合而更新，但是这个新玩家将无法访问计时器对象来清除它，因为它在第一个玩家的实例上运行。

我查看了 Redis 发布/订阅功能（无论如何我都必须使用它），但我没有找到任何关于定时事件或延迟发布的信息。

TL；DR，我如何保持独立于实例/服务器的计时器？

【问题讨论】：

标签： node.js timer socket.io

【解决方案1】：

我找到的解决方案是使用一些消息系统（在我的例子中是 Redis pub/sub）来让每个玩家实例知道当前状态。

每个玩家都有一个工人实例来处理他自己的回合（包括计时器）。当它完成时，无论是通过玩家的移动还是通过超时，它都会推进回合计数器并通过 pub/sub 通知所有实例具有新的回合号。所有实例都收到消息并将轮数与其自己的玩家编号进行比较。如果匹配，则实例处理转弯并重复循环。

我将尝试提供一个示例（更多的是伪代码）：

// pub & sub are Redis publisher & subscriber clients, respectively

function Game (totalPlayers, playerNumber) {
  this.turn = 0
  this.totalPlayers = totalPlayers
  this.playerNumber = playerNumber

  // Subscribe to Redis events
  sub.on('message', function (channel, message) {
    message = JSON.parse(message)

    switch(message.type) {
      case 'turn':
        this.onTurn(message.turn)
    }
  })

  sub.subscribe(this.channel, function() {
    this.checkStart()
  })
}

Game.prototype.checkStart = function () {
    // This checks if this instance  is for
    // the last player and, if so, starts the
    // main loop:
    if(this.playerNumber == this.totalPlayers - 1) {
      pub.publish(this.channel, JSON.stringify({type: 'turn', turn: 0})
    }
}

Game.prototype.onTurn = function(turn) {
  this.turn = turn
  if(this.turn == this.playerNumber) {
    this.timer = setTimeout(this.endTurn.bind(this), this.turnTime)
  }
}

Game.prototype.endTurn = function() {
  this.turn = (this.turn + 1) % this.totalPlayers
  pub.publish(this.channel, JSON.stringify({type: 'turn', turn: this.turn})
}

我在使用这种方法时遇到了一些问题，主要问题是初始状态，如果玩家几乎同时连接，这不太正确。发送信息并确保所有实例同步也是一个好主意。

如果有人遇到同样的问题，我希望我说清楚。

【讨论】：

【解决方案2】：

可以使用 Redis 及其 TTL 选项（加上其 Pub/Sub 机制）实现可靠的独立计时器。

//enable keyspace events:
redisClient.send_command('config', ['set', 'notify-keyspace-events', 'Ex']);

// add a key:
const key = '<some meaningful key string>';
redisClient.set(key, '<some note for the key, not usable though>');

// set the key to expire:
redisClient.expire(key, 100); // duration in seconds

// somewhere else in the code, subscribe to the 'expired' event:
const expiredSubKey = `__keyevent@${config.redis.db}__:expired`; // you need redis DB number here
redisClient.subscribe(expiredSubKey, () => {
    redisClient.on('message', async (channel, key) => {
        // channel is actually expiredSubKey, ignore it
        // 'key' is the key you've set up previously
    });
});

（更多信息：How to receive Redis expire events with node?）

除了独立于服务之外，这种技术还有一个好处：

不涉及轮询，您无需定期检查过期密钥

它也有一些缺点：

它有点“hacky”，这意味着它的设计并非完全出于此目的
我找不到获取过期事件值的方法，所以只能使用一个键，这是有限制的
如果您有多个实例服务（即扩展），您将拥有那么多订阅者，因此每个订阅者都会触发该事件。有时这不是问题，有时是。这实际上可以通过高级 Redis pub/sub 解决。

您也可以为此使用一些第三方服务。我能够找到其中一些具有免费计划和合理 API 的应用程序（尽管我使用的是我自己的，如上所述?）。

【讨论】：