skynet的消息发送：send和call

skynet是一个轻量级的游戏服务器框架。

skynet的核心是服务，服务之间通过消息来通信，消息的来源主要有：

定时器
网络
服务之间的调用(skynet.send或skynet.call)

skynet.send和skynet.call

假设我们有两个服务A和B，A发了两条消息给B：
在这里插入图片描述

这里skynet.send和skynet.call的主要区别，在于call会阻塞，等待消息的返回值，而send将消息发送出去之后，就继续执行后续的指令。那么这里skynet.call之后，是怎么获取这个返回值的呢？我们来看看代码。

skynet.send的代码比较简单：

function skynet.send(addr, typename, ...)
	local p = proto[typename]
	return c.send(addr, p.id, 0, p.pack(...))
end

根据类型，将数据打包，然后调用底层的c.send将消息发送给目标地址。

再来看看skynet.call的代码：

function skynet.call(addr, typename, ...)
	--调试相关代码
	--...

	local p = proto[typename]
	local session = c.send(addr, p.id , nil , p.pack(...))
	if session == nil then
		error("call to invalid address " .. skynet.address(addr))
	end
	return p.unpack(yield_call(addr, session))
end

这里我们看到，skynet.call和skynet.send在发送数据时，调用的底层函数是一样的，都是c.send，区别在于参数不同：

skynet.send调用c.send时，第三个参数是0，表示不用分配会话(session)
skynet.call调用c.send时，第三个参数是nil，表示需要分配会话ID(session)

这里的session，是系统一个自增的ID，每次分配时增加1，相当于给这一次的call分配一个唯一ID。

最后，skynet.call的返回是p.unpack(yield_call(addr, session))
p.unpack是解包数据，而yield_call，看名字就知道，是一个挂起的调用：

local function yield_call(service, session)
	watching_session[session] = service
	session_id_coroutine[session] = running_thread
	local succ, msg, sz = coroutine_yield "SUSPEND" 
	watching_session[session] = nil
	if not succ then
		error "call failed"
	end
	return msg,sz
end

这里，用到了刚刚分配的session，记录了session对应的服务地址和执行协程，然后，调用coroutine_yield将线程挂起，参数是"SUSPEND"，等到目标服务返回结果后，才重新回到这个协程。

处理消息并返回

服务A调用skynet.call发送消息给服务B之后，A的协程挂起了，收到消息的服务B，是怎么处理这个消息，并返回给服务A的呢？
在skynet的体系中，每个服务都有一个消息处理函数。对于skynet的lua服务，在启动时，skynet.start的第一行代码，就是设置lua层面的回调函数：

function skynet.start(start_func)
	c.callback(skynet.dispatch_message)
	--...其他代码
end

而skynet.dispatch_message中的第一句，则是以pcall的方式调用raw_dispatch_message，这个函数一共有5个参数：

ptototype: 消息类型
msg: 消息体
sz：消息长度
session：会话ID，使用send的话，则是0
source：消息来源的服务地址

local function raw_dispatch_message(prototype, msg, sz, session, source)
	-- skynet.PTYPE_RESPONSE = 1, read skynet.h
	if prototype == 1 then
		--...处理响应消息
	else
		local p = proto[prototype]
		if p == nil then
			--...错误处理
		end

		local f = p.dispatch
		if f then
			local co = co_create(f)                 -- 取得一个协程
			session_coroutine_id[co] = session      -- 并关联协程和会话
			session_coroutine_address[co] = source  -- 以及来源
			
            		--... trace调试相关代码
          
			suspend(co, coroutine_resume(co, session,source, p.unpack(msg,sz)))
		else
			--...错误处理
		end
	end
end

关键看这一句：suspend(co, coroutine_resume(co, session,source, p.unpack(msg,sz)))
从里向外，有三个函数调用：

p.unpack(msg, sz)：根据消息类型预设好的unpack函数，来解析消息，返回解析后的参数。
coroutine_resume(co, session, source, …)：执行协程，协程参数为session,source,以及解析后的参数。这里实际上就是执行到skynet.dispatch中设置的消息处理函数(上面示例代码中，serverB的函数f)。
suspend(co, …)：处理完一条消息，挂起后的一些处理。

skynet.call的返回

从上面的消息处理来看，并没有对skynet.call做特别的处理，实际上，对于skynet.call的消息，我们必须手动调用skynet.retpack来返回数据。
通常，在消息处理函数中，我们可以通过session，来判断要不要使用skynet.retpack:

if session > 0 then
    skynet.retpack(func(...))
else
    func(...)
end

skynet.retpack实际上是对skynet.ret的调用：

在这里插入图片描述

前面收到消息时，记录了当前协程对应的session，这里取出session。
如果session等于0，表示是send的消息，不需要返回。
前面收到消息时，还记录当前协程对应的消息来源，这里，给来源地址source发送一个PTYPE_RESPONSE类型的消息，成功将数据返回。

上面这些返回的操作，是在服务B中，而在服务A中，就收到了一个PTYPE_RESPONSE消息。此时前面发送skynet.call时的协程co还处于挂起的状态。

前面讲到raw_dispatch_message的时候，略过了PTYPE_RESPONSE的处理，现在再来看一下：

在这里插入图片描述

通过session取得处理协程，在skynet.call => yield_call中，挂起之前，记录的session对应哪个协程，这里取回挂起的协程。
RESPONSE并不只是skynet.ret才会用到，还有可能是skynet.timeout的定时时间到了，也会发送RESPONSE，这时co是一个字符串"BREAK"
收到一个未知的response的处理。
正常的skynet.call在这里获得返回值，这里的coroutine_resume，执行co协程，就是回到前面的yield_call

在这里插入图片描述

挂起的协程co恢复执行后，接收succ,msg,sz参数，最终yield_call返回的是msg和sz。
将yield_call的返回值，通过unpack解析之后，最终返回给调用者。至此，skynet.call终于取到了返回值。

Maybe forgot response session … from …

假设消息B在收到一个skynet.call的消息后，没有调用skynet.ret返回，那么会输出一个报错：Maybe forgot response session ... from ...，skynet系统是怎么知道没有返回的呢？
前面在讲到消息处理raw_dispatch_message函数中，有一个步骤是从协程池中获取一个协程，并调用设置好的dispatch函数（示例中serviceB的函数f），实际上，这里并不是直接调用f，而是加了一层封装，我们来看看co_create的代码：
在这里插入图片描述

从池子里取出一条协程。
池子里没有协程时，创建协程。
协程的主函数，首先执行f(即传入的dispatch函数)。
执行完成之后，判断当前协程是否记录着session，当调用skynet.ret时，会清掉这个session。如果此时的session不等于0，就表示收到一个call之后没有使用skynet.ret返回，就在这里报个错。
清理数据。
将当前协程放入池子里，等待循环使用。
将协程挂起。
下一将调用co_create时，如果能从池子里找到co，则在这里开始执行协程，传入f，继续执行。

延迟返回

一般情况下，在处理call消息的协程中，我们必须调用skynet.retpack来返回数据，否则的话，会报错误Maybe forgot response。
但有些情况下，我们希望在其他协程中返回数据(例如skynet.newservice 简介：服务的启动讲到的launch)，这时候，我们可以使用skynet.response来生成一个响应函数。

function skynet.response(pack)
	pack = pack or skynet.pack

	local co_session = assert(session_coroutine_id[running_thread], "no session")
	session_coroutine_id[running_thread] = nil
	local co_address = session_coroutine_address[running_thread]
	if co_session == 0 then
		--  do not response when session == 0 (send)
		return function() end
	end
	local function response(ok, ...)
		if ok == "TEST" then
			return unresponse[response] ~= nil
		end
		if not pack then
			error "Can't response more than once"
		end

		local ret
		if unresponse[response] then
			if ok then
				ret = c.send(co_address, skynet.PTYPE_RESPONSE, co_session, pack(...))
				if ret == false then
					-- If the package is too large, returns false. so we should report error back
					c.send(co_address, skynet.PTYPE_ERROR, co_session, "")
				end
			else
				ret = c.send(co_address, skynet.PTYPE_ERROR, co_session, "")
			end
			unresponse[response] = nil
			ret = ret ~= nil
		else
			ret = false
		end
		pack = nil
		return ret
	end
	unresponse[response] = co_address

	return response
end