确保线程在Java中获得（大致）相等的CPU时间

Question

我正在编写一个游戏，其中玩家在JVM上编写彼此竞争的AI代理。现在架构看起来像这样：

1. 核心服务器模块，用于处理物理模拟，并将来自玩家的消息作为输入来改变世界。根据各种规则（认为战争迷雾），核心也从每个球员的角度确定世界的样子。
2. 播放器模块从核心接收更新版本的世界，处理它们，并根据该处理将消息作为输入流式传输到核心。

这个想法是核心与两个播放器模块一起编译，然后运行模拟产生一个输出流，可以播放该输出流以生成匹配的可视化。

我的问题是，如果每个玩家都在一个Java线程上运行，是否有可能确保两个玩家线程获得相同数量的资源（主要是CPU时间）？因为我不控制每个AI正在进行的处理的性质，所以其中一个玩家的效率可能非常低效，但其编写方式使得其线程消耗了如此多的资源，而其他玩家的AI资源匮乏且可以公平竞争。

我觉得如果没有硬实时操作系统这是不可能的，JVM甚至不是很接近，但如果有一种方法可以合理地接近，我很乐意探索它。

Answer 1

“播放器模块从核心接收世界的更新版本，处理它们，并将消息流传输到 核心作为基于该处理的输入“。这意味着播放器模块内部有一个循环，它接收更新消息并将结果消息发送到核心。然后我将使用轻量级演员模型，每个玩家都是演员，所有演员使用相同的ExecutorService。由于激活的actor经历了相同的执行任务队列，因此它们对CPU的访问权限大致相同。

Answer 2

你的直觉是正确的，这在Java中是不可能的。即使你有一个实时操作系统，有人仍然可以编写一个资源密集型的AI线程。

您可以采取几种方法来至少提供帮助。首先要确保给两个播放器模块线程相同的优先级。如果您在具有2个以上处理器的计算机上运行，​​并且将每个播放器模块线程设置为具有最高优先级，那么理论上它们应该在有任何操作时运行。但如果没有什么可以阻止玩家模块自己产生新线程，那么你无法保证玩家不会这样做。

如此简短的回答是否定的，你不能在java中做出这些保证。

根据您的模拟工作方式，也许您可​​以拥有“转弯”的概念。因此，模拟指示玩家1进行移动，然后玩家2进行移动，来回移动，因此他们每次只能进行一次“移动”。不确定这是否适用于您的情况。

Answer 3

如果你有关于线程必须做多少工作（或者只是设置它们的优先级）的任何旋钮，你可以设置另一个线程，使用ThreadMXBean周期性地监视线程并找到它们的CPU使用率ThreadInfo.getThreadCpuTime。然后，您可以比较每个玩家的CPU时间并做出相应的反应 不确定这对您来说是否及时准确，但随着时间的推移，您可以平衡CPU使用率 但是，在数据包中拆分工作并使用之前建议的执行程序应该是更好的方式，而且更像java。