Cocos2dx中线程优先级

Posted 2020-06-13

Cocos2dx中线程优先级问题

　　不论是ios还是android，遇到耗时的任务都要另起线程处理，否则程序不能及时用户的反馈。游戏中如果一圈循环不能在1/frameRate（帧率是30则1/30）秒内完成，就会有掉帧，游戏卡顿。比如，游戏中要解析一个动画json配置，需要60ms，这如果在主线程中搞就掉帧了，那么另再开个线程解析json，解析完了再通知主线程如何？这是可以的，但是考虑一种极端情况，线程切换到json解析线程，直到json解析完成后才切换到主线程，这不是一样掉帧吗！所以理想情况是让json解析线程的优先级低于主线程，在主线程空闲时才进行json解析，这就与控制线程的优先级了，那么cocos2dx中可以设置线程的优先级吗？请看下文。

1.创建线程方式：

　　创建线程采用c++11中thread库，但是c++11中thread没有指定线程优先级或cpu亲和度（affinity）的相关方法（比如sched_setaffinity、 SetThreadAffinityMask、 pthread_attr_setschedpolicy）。需要用到pthread库中函数（目前用的是pthread_setschedparam），才可能控制线程优先级。

2. 线程优先级：

　　类unix系统中线程优先级调度策略常用的有SCHED_OTHER、SCHED_FIFO、SCHED_RR，其他的还有SCHED_BATCH、SCHED_BATCH、SCHED_IDLE。可以参考sched_setscheduler(2) - Linux man page。

　　SCHED_OTHER：新创建的线程默认情况下是此调度方式，主线程也是此调度方式，此调度方式没有线程优先级，在所有线程都是SCHED_OTHER调度方式时，由操作系统进行公平调度。

　　SCHED_FIFO和SCHED_RR:  有优先级的调度，有优先级高的线程，操作系统运行运行优先级高的线程。当既有SCHED_OTHER也有SCHED_FIFO（或SCHED_RR）时，SCHED_FIFO（或SCHED_RR）总是先于SCHED_OTHER运行。 

　　SCHED_FIFO和SCHED_RR区别是：若线程优先级一样，则SCHED_FIFO按照FIFO的顺序运行，后进入的线程要等前面线程运行完或放弃cpu才能执行。SCHED_RR会进行时间片轮转，时间片到了，切换执行线程。

　　SCHED_OTHER优点是不用处理线程的实时（有高优先级线程来立即切换线程）切换，cpu利用率会比SCHED_FIFO和SCHED_RR高。 

　　可以参考linux进程调度方法(SCHED_OTHER,SCHED_FIFO,SCHED_RR)

3.结论：

　　若不改变主线程的默认调度规则SCHED_OTHER，则通过pthread_setschedparm设置线程优先级无效果，也就是说不能保证其他的线程一定不影响主线程的执行效率。若将主线程的调度规则改为SCHED_FIFO（或SCHED_RR），创建的线程也设置调度规则为SCHED_FIFO并设置低优先级，可以保证主线程有更高cpu占用率。

       在AppDelegate::applicationDidFinishLaunching中加入如下代码改变主线程调度方式，游戏可以正常运行，副作用暂时没有发现。

 

4.测试数据

　　打印的线程优先级优先级最大值最小值都是47到15，不是传说中的1到99。SCHED_OTHER max is 47, min is 15。SCHED_FIFO max is 47, min is 15。SCHED_RR max is 47, min is 15。每次测试开2个线程（线程1和线程2），分别设置调度方式和优先级，红字是令人费解的地方。

mac下mac模拟器

	调度方式	优先级	Log打印次数
线程1	SCHED_OTHER	46	16374
线程2	SCHED_OTHER	16	311
线程1	SCHED_OTHER	16	579
线程2	SCHED_OTHER	46	7856
线程1	SCHED_OTHER	30	1400
线程2	SCHED_OTHER	31	8082
线程1	SCHED_OTHER	31	8628
线程2	SCHED_OTHER	30	1864
线程1	SCHED_RR	16	1099
线程2	SCHED_OTHER	46	12784

Mac下ios模拟器

	调度方式	优先级	Log打印次数
线程1	SCHED_OTHER	46	16799
线程2	SCHED_OTHER	16	238
线程1	SCHED_OTHER	16	3982
线程2	SCHED_OTHER	46	103177
线程1	SCHED_OTHER	30	2147
线程2	SCHED_OTHER	31	21478
线程1	SCHED_RR	16	1674
线程2	SCHED_OTHER	46	16096

iphone 5s:

	调度方式	优先级	Log打印次数
线程1	SCHED_OTHER	46	463/ 1465/1553
线程2	SCHED_OTHER	16	1781/1726/1568
线程1	SCHED_OTHER	16	1030
线程2	SCHED_OTHER	46	1284
线程1	SCHED_OTHER	30	372
线程2	SCHED_OTHER	31	2005
线程1	SCHED_RR	16	52262
线程2	SCHED_OTHER	46	1161
线程1	SCHED_RR	46	13055
线程2	SCHED_RR	16	1145
线程1	SCHED_RR	46	19858
线程2	SCHED_RR	45	2046

Mac下 app

	调度方式	优先级	Log打印次数
线程1	SCHED_OTHER	46	13099
线程2	SCHED_OTHER	16	59311
线程1	SCHED_OTHER	16	45864
线程2	SCHED_OTHER	46	3598
线程1	SCHED_OTHER	30	7512
线程2	SCHED_OTHER	31	4561
线程1	SCHED_RR	16	57981
线程2	SCHED_OTHER	46	5909
线程1	SCHED_RR	46	58960
线程2	SCHED_RR	45	5494

测试代码mac app：

 

Cocos2dx测试代码：