第 29 章 / 共 51 章
卷四 · 热重载深潜
代际生命周期：重载瞬间的完整时序
10 个并发请求进行中提交热重载会发生什么？本章画出从编译到旧代析构的全过程——这是第 3 章挑战题的标准答案。
本章导读
站位：把散在前文的碎片（槽位、lease、双代、回收）拼成一张时序图。读完再看 reload_matrix 测试的断言，每个"为什么"都有出处。
29.1 引入
热重载最难的部分不是"换代码"，而是换的瞬间：端口还在监听吗？在途请求归谁？新旧两代怎么并存又怎么分手？答案藏在两个机制里——监听槽位（端口稳定性的来源）与 lease（请求归属的来源）。把它们按时序串起来，就是本章。
29.2 端到端时序图
时刻 控制线程 worker 线程 监听槽位/端口
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t0 提交意图 → 冻结快照（Revision）
t1 全量候选编译（无副作用）
└ 失败 → FAILED，到此为止（旧代从未受影响）
t2 ServiceSwap（旧代导出快照）
t3 ═══ 越过不可逆提交点 ═══
t4 新代 ServiceInit（xsSwapTake） 10 个在途请求 端口持续监听
「新代装载完毕」 仍由旧代 gen N 服务 （槽位不变）
t5 槽位切指针 → 新连接进 gen N+1 旧请求继续跑
t6 旧请求逐个完成 → lease 归还
t7 监测旧代引用 …… 归零
t8 GC 线程：ServiceUnit → TCC → 驱动 → 配置（旧代安葬）
注意：t4-t6 期间新旧两代并行存在；每个请求自始至终只见到一代代码
- t3 是分界线：此前一切可失败可取消；此后只能向前（新意图排队等待）
- t5 的切换是原子的：一个连接要么从旧代开始要么从新代开始，不存在"半个新代"
- 每个请求自始至终只见一代——这是双代并行的核心不变量，也是"改代码不断线"的全部秘密
29.3 监听槽位与 handoff
端口 8080 的 socket 由监听槽位（ListenerSlot）持有
槽位的 pData 指向"当前代"
换代 = 槽位内切指针（写锁内完成，微秒级）—— 端口零闪烁
端点比对：class/ip/port/tls/backlog/recv_limit 全一致 → 原地 handoff
端点有变 → 结构变更路径（ch13：明确拒绝或提示重启）
handoff 让"同一端口上的新旧两代"成为可能：监听 socket 从不关闭重开——外部视角下服务从未有一毫秒不可达。TLS 端点同理，且 ClientHello 的身份选择（SNI）被 Cookie 机制绑定到同一次 Accept，握手不会跨代。
29.4 lease 的持有者
| 持有者 | 取得时机 | 归还时机 |
|---|---|---|
| HTTP 请求 | Accept 后经槽位取当前代 | 响应完成 + body 排空（keep-alive 继续持有到连接结束或下次请求再判定） |
| WS / TCP 连接 | 连接建立 | 连接终态（Close/Abort） |
| UDP 数据报 | 每报一次 | 处理完成即还 |
| 定时器 | 创建时绑定所属代 | 触发或换代作废 |
| TAKEOVER 连接 | 接管时 | 你最终 Close 之时（ch25 的契约） |
所以"旧代什么时候死"的答案完全由 lease 决定：HTTP 换代后秒级归零（keep-alive 空闲超时配合）；长连接服务可以拖很久——这正是 lifecycle 测试断言"旧 keep-alive 连接继续旧脚本、终态无超时回收"的机制。
29.5 契约
- 归属线：请求自始至终只见一代；换代原子切换、端口不闪。
- 并行线：双代并存期间互不影响；旧代不收新请求。
- 回收线：旧代死亡时间 = 最后一个 lease 归还时间（GC 细节在 ch30）。
常见错误
以为旧代还能收新请求
- 症状
- 重载后观察"新旧流量各一半"之类的预期落空。
- 原因
- 槽位切指针后新连接全部进新代——旧代只出不进。想做灰度请用 vhost / 双 server，而不是指望换代比例。
把"日志里 gen 不变"当重载失败
- 症状
- 提交重载后日志没有新 gen 号，以为没生效。
- 原因
- gen 号在
script loaded行；若内容指纹相同（Revision 一致）或目标写错（查 result.Target 字段核对），可能根本没有换代发生。以 xsReloadQuery 的终态为准，不要靠猜日志。
编程练习
基础时序图默画
不看书画 29.2 的时序图，标出 t3（不可逆点）与 t5（切指针）的位置。
验收：能解释 t2 与 t8 为什么分别在不可逆点前后。
进阶lease 观测
用长连接（WS）+ 快速连续重载 3 次，确认一个连接从头到尾由同代服务的三种证据（行为标记、日志 gen、Swap 数据）。
验收：三份证据一致；连接结束后旧代才 finalize。
挑战端到端无感验证
参考 reload_matrix：hammer 线程全程打 /ready（每 10ms），期间换代 5 次，统计失败数。
验收：失败数为 0；日志含 5 次 finalized、0 次 force-free。
小结
| 要点 | 结论 |
|---|---|
| 时序骨架 | 快照→编译→Swap→不可逆点→Init→切指针→lease 归零→GC |
| 端口稳定 | 槽位持 socket、切 pData 指针——handoff 零闪烁 |
| 双代并行 | 旧代只出不进；每个请求只见一代 |
| lease 表 | 请求/连接/数据报/定时器/接管连接各有取还时机 |
本章涉及的 API 参考
xrt 延伸阅读
- xrt 参考 · atomic — 槽位切指针与 lease 计数背后的内存序
- xrt 参考 · tcp_server — 监听 socket 的共享与复用模式