热更新简述
热更新简述
热更新是软件开发中一个重要的概念，特别是在需要频繁更新和维护的系统中。本文将从进程级别的无状态设计出发，详细讨论如何通过优雅的进程切换实现热更新，包括利用fork/exec函数和网关的具体技术实现。
进程级别的无状态设计
在实现热更新时，一个关键的设计原则是确保进程级别的无状态性。这意味着进程在重启时能够恢复其状态，从而在重启期间除了短暂的连接中断外，不会影响系统的正常运行。这种设计使得我们可以通过重启进程的方式来实现热更新。
优雅的进程切换
在热更新期间，新旧版本的进程经常会同时运行。旧进程负责处理旧的请求，直到所有请求处理完毕后退出，而新进程则负责处理新的请求。这种切换方式被称为“优雅的进程切换”。
利用fork和exec函数实现进程切换
fork和exec函数是实现进程切换的重要工具。这两个函数有一个重要的特性：复刻后的进程和新开启的进程可以继承原进程的文件描述符。这意味着新进程可以直接访问原进程监听的端口的socket。
上图展示了fork和exec函数实现优雅进程切换的流程。进程1是一个服务端程序，监听8001端口，客户端A正在与服务端进行交互。当需要热更新时，进程1调用fork函数，系统会复刻一个与进程1完全相同的进程2。此时，两个进程共同监听8001端口。接着，进程2调用exec函数运行新版本的程序，新版本程序进程3继承了原有的监听端口。此时，可以让进程1停止接收新连接。客户端A可以继续与进程1进行交互，而新的连接会与进程3交互。待到进程1处理完客户端A的请求后，再让它退出，系统仅剩下进程3。如此便实现了优雅的进程切换。由于进程3和进程1都监听8001端口，因此客户端无须做任何改变。
利用网关实现热更新
除了使用fork和exec函数，利用网关也能够实现优雅的进程切换。如图9-20所示的是一种带有网关的服务端架构，客户端与网关相连，网关再将消息转发给逻辑进程（图中的game1）。