关于虚拟文件系统的一些新想法
虚拟文件系统 (vfs) 是 Ant 引擎的核心模块。在 wiki 上有介绍 ，blog 上也有总结。
最近在按前段时间拟定的思路重构编辑器。在这个过程中对 vfs 有了一些新想法。短期内不打算把工作重心放到重构 vfs 上面，先记录一下。
最早设计 vfs 的时候，是从网络文件系统的角度看待它的。我把它设想为一个类似 git 的组织方式，带版本控制的网络文件系统。所以，很多设计思路都是延续这个而来。但是，经过了这些年的数次重构，我对最初的思路产生了一些怀疑。
其中，最重要的一条：在游戏运行时，游戏程序看到的 vfs 是一个树结构的不变快照。这样，它像 git 一样，就可以用一个 Merkle tree 的 hash 值就可以代表这个快照，也可以方便的通过网络同步它。
为了实现编辑器，我们在这个设计上打了一些补丁，让编辑器可以在运行时动态的修改它。而我今天反思，“不变快照” 这一点是否是多余的？或者并不需要这个约束，也可以用简单的方案实现现在所有的功能。
经过一些思考后，我认为可以用这样一个新方案：
vfs 是一个在运行时可以动态增删的树结构，而这个树结构只存在于内存中，不需要持久化。一开始，vfs 只有一个空的根目录。
在运行时，需要不断的对 vfs 进行增改。把空的根目录扩展出更多的文件。我们可以设置一个路径 path 为一个特定的 hash 值。如果这个 path 中的任意一个子目录不存在，都应该被立刻创建出来。如果 path 对应的文件已经存在，则覆盖掉原有的值。即：vfs 是一颗树，每个叶节点都是一个 hash 值。
可以把 vfs 树中任意一个 hash 值绑定内容。这个内容可以是内存数据块，也可以是一个本地文件（加上时间戳）。hash 值是数据内容的 sha1 ，所以同一个 hash 值只可以（也只需要）绑定一次。
另有一个模块，可以递归计算本地文件目录：这包括所有文件及子目录的 hash 。生成一张表。如果程序在本地启动，不连接文件服务器，那么在启动时，计算本地目录的 hash ，用 3 中提到的 api 把相关 hash 全部绑定，再将 vfs 的根替换为计算好的 root hash 即可。
如果连接文件服务器，那么可以向文件服务器请求当前任意 path 的 hash ，以及任意 hash 对应的内容。并在本地 cache hash 的内容。这个环节和现在已有的实现完全相同。
遵循以上的方案，vfs 就不必遵循不变快照的假设。而是在运行时可以任意增删查改。和现有的方案相比：vfs 模块变成了管理一个纯内存数据结构，而不涉及网络同步，和外部数据如何存放于本地文件系统中无关。
Comments
如果从小团队的角度来看，确实是这样。如果考虑到大规模团队的协作，那么之前的思路，应该可以带来很大程度上的便利
Posted by: lcc | (3) March 6, 2024 03:14 PM
感觉是很不错的想法
Posted by: rain | (2) February 28, 2024 11:33 PM
可以考虑docker的overlay文件系统。每一层是一个不变的vfs，其中最顶层是stage layer，可以进行修改，修改后可以commit（这是一个差量）然后产生一个hash并持久化。然后新建一个新的空stage layer。实际运行的时候拿一个commit hash就能取到链条上的所有文件了。
Posted by: Xavier Wang | (1) February 23, 2024 09:21 AM