从“黑神话：悟空”看Go为什么不适合AAA游戏开发

2024年8月20日，国产AAA游戏《黑神话：悟空》正式发布！凭借其卓越的画面表现、成熟的玩法和令人惊叹的技术细节，迅速引爆了全球游戏市场，在上线不到一周的时间内，全平台已经大卖超1000万套，一举成为全球游戏玩家瞩目的焦点，并获得普遍的好评。作为一款AAA级大作，它不仅在艺术设计上精益求精，背后更是依托于极高的技术标准。这类游戏的开发对编程语言和技术栈的要求十分严苛，尤其是在图形渲染、物理引擎、多线程处理等方面。

Go语言近年来因其在云计算、后端开发中的出色表现吸引了大量开发者的关注。凭借简洁的语法和强大的并发支持，Go已经成为很多领域中的热门选择。那么问题来了： Go语言能否适应像《黑神话：悟空》这样的AAA游戏开发呢 ？

尽管Go语言在服务器端开发中大放异彩，但当我们仔细审视AAA游戏的核心需求时，会发现它在这个领域面临着诸多挑战。本文将从《黑神话：悟空》为例，粗略分析一下为什么Go难以胜任AAA游戏开发的角色，并探讨它在游戏开发中的潜在应用场景。

1. 什么是AAA游戏开发？

AAA游戏代表着业界顶尖的游戏开发水平，通常伴随着高预算、高人力投入和高技术标准。这类游戏通常具有以下特征：

• 庞大的制作团队和高昂的开发成本
• 先进的图形渲染和逼真的视觉效果
• 复杂的游戏机制和丰富的内容
• 高度优化的性能，以确保流畅的游戏体验

为了实现极高的画面质量、复杂的物理系统以及流畅的用户体验，AAA游戏开发对技术栈提出了以下几大核心需求：

• 图形渲染

AAA游戏需要对实时3D图形进行极致优化，确保画面细节丰富、光影逼真，同时保持高帧率，特别是在当前4K甚至8K分辨率的趋势下。

• 物理引擎

真实的物理模拟是游戏沉浸感的核心，要求引擎能够处理复杂的碰撞检测、重力模拟、流体动态等。

• 多线程和并发处理

为了最大化利用现代多核处理器的性能，AAA游戏通常依赖多线程编程来处理不同的任务（如渲染、物理、AI等）。

• 资源管理

在大型游戏中，如何有效管理海量的资源文件（如纹理、音效、模型等），并在需要时进行动态加载，是一项关键任务。

• AI系统

构建复杂的 人工智能系统 ，控制NPC行为和游戏世界的动态变化。

这些核心需求是否与Go的优势相契合呢？我们继续往下看。

2. Go语言的优势及应用场景

我们知道Go语言作为由Google开发的开源编程语言，自2009年问世以来，在多个领域获得了广泛的应用和认可。

Go的主要特点包括：

• 简洁的语法和快速的编译速度
• 内置的并发支持（goroutines和channels）
• 强大的标准库
• 跨平台编译能力
• 垃圾回收机制

这些特性使得 Go在云计算、Web服务、网络编程和并发处理等领域表现出色 。

然而，正是这些优势，却在游戏开发，包括AAA游戏开发中，变成了局限。下面我们基于黑神话的核心技术需求来看看Go在游戏开发方面的局限。

3. 从黑神话看Go语言在游戏开发中的局限性

作为一款备受期待的国产AAA大作，《黑神话：悟空》在开发过程中采用了高度优化的图形引擎和复杂的物理系统，这些技术需求与Go语言的设计理念存在较大的差距。

• 图形渲染需求

对于像《黑神话：悟空》这样的游戏，实时渲染复杂的3D场景和角色模型对性能的要求极高。当前业界主流的游戏开发语言和引擎，如C++和Unreal Engine 5(虚幻5引擎)，能够在内存分配、指针操作和底层硬件控制上实现精细优化。相比之下， Go的垃圾回收机制 虽然简化了内存管理，但却容易在高频内存操作中带来延迟(内存分配和垃圾回收)，这对于追求极致性能的AAA游戏来说是难以接受的。

下面写了两个简单程序，对比一下go与c++的内存分配性能：

// malloc-mem.go
// go build -o malloc-mem-go malloc-mem.go

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    const iterations = 1000 // 多次分配的次数
    start := time.Now()

    for i := 0; i         arr := make([]int, 1_000_000) // 每次分配一个大小为1000的数组
        for j := range arr {
            arr[j] = j
        }
    }

    elapsed := time.Since(start).Milliseconds()
    fmt.Printf("Go 分配内存时间: %d ms\n", elapsed)
}

// malloc-mem.cpp
// g++ -std=c++11 -O3  -o malloc-mem-cpp malloc-mem.cpp 

#include 
#include 
#include 

int main() {
    const int iterations = 1000; // 多次分配的次数
    auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();

    for (int i = 0; i         std::vector arr(1000000); // 每次分配一个大小为1000的数组
        for (size_t j = 0; j             arr[j] = j;
        }
    }

    auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    std::chrono::duration elapsed = end - start;
    std::cout <"C++ 分配内存时间: " <" ms" <
    return 0;
}

在我的linux虚拟机上，上述两个程序的输出结果如下：

$ ./malloc-mem-go
Go 分配内存时间: 1644 ms
$ ./malloc-mem-cpp
C++ 分配内存时间: 451.621 ms

我们看到：C++轻松击败Go！

此外，Go标准库虽然全面，但缺乏专门的游戏开发和图形处理库，多数是对C/C++图形库的Go binding，但由于cgo引入的额外性能开销，开发人员都不愿使用这样的binding。

• 物理模拟

AAA游戏中的物理引擎不仅需要实时模拟角色动作和环境交互，还要求高精度的碰撞检测、布料模拟、流体动态等。C++由于能够直接访问底层硬件，并且通过手动管理内存实现高效计算，成为了开发物理引擎的首选。而Go虽然最初也是以系统编程语言身份诞生的，但真实情况是它的底层硬件控制能力较C++要弱上很多。Go语言的抽象层次较高，难以实现同等水平的优化，cgo又不受大家待见。

• 多线程和并发处理

尽管Go在并发处理上有明显优势，但AAA游戏开发中的多线程并非仅是简单的任务并发，更需要对线程的调度、同步和共享内存的管理进行精细控制。C++允许开发者手动优化这些过程，而Go的 goroutine虽然简便 ，但其自动化的调度策略往往难以达到AAA游戏中对性能的严格要求。

说到这里， 很多Gopher已经感到“绝望”了 ，在游戏开发领域，Go在C++这样的霸主面前似乎“一无是处”啊。其实也不用这样，在游戏开发领域，尤其是AAA游戏开发领域，C++是一家独大的，即便像C、 Rust 这样的同等性能level的编程语言也是不抗打的。

那么Go在游戏开发领域就真的没有用武之地了么？也不见得，下面我们看看Go在游戏开发领域有哪些潜力可挖。

4. Go语言是否有机会进入游戏开发？

其实这是个妥妥的伪命题!

尽管Go不适合传统的AAA游戏开发，但 它在一些特定的游戏开发领域中发挥作用，并且已经在大规模使用 。早在 GopherChina 2015年大会上，就有一家厦门的游戏公司分享了Go替换Erlang开发游戏服务端（页游和手游）的案例。

下面列出一些Go可以发挥作用的游戏开发领域：

• 游戏服务器开发

Go在处理并发请求时表现优异，非常适合用于开发游戏的后端服务器，尤其是多人在线游戏的服务器部分，Go的高效并发和简洁性可以降低开发成本。国内很多手游/页游的服务端都是基于Go实现的。相信屏幕前的Gopher们就有不少从从事Go游戏服务端开发的。

• 独立游戏或休闲游戏

对于对性能要求不如AAA游戏那么高的独立游戏和休闲游戏，Go语言的开发效率和跨平台能力可能会成为一种优势。目前Go社区在这一领域有很多成熟的开源引擎项目，比如著名的 Ebiten ^[1] ，一个简单易用的 2D 游戏引擎，支持多平台（Windows、macOS、Linux、移动设备等）。在github已经收获万stars。并且 在2024年还举办了Game Jam大会活动 ^[2] ，显然发展的很不错！3D引擎较少，可用的包括： g3n ^[3] 、 raylib-go ^[4] 等。

• 跨平台工具或编辑器

Go的快速编译和执行速度，也使得它在开发游戏编辑器或跨平台工具时有一定的优势。

5. 小结

从《黑神话：悟空》这样一个AAA级游戏的技术需求来看，Go语言目前显然还无法满足这一领域的核心性能要求，未来大概率也不会满足。尽管Go在云计算、后端服务等领域大放异彩，但它在游戏开发领域，尤其是AAA级别的大作中，受限于性能、内存管理和生态系统等因素，难以与C++这样的AAA游戏老大竞争。

不过，Go语言的优势也并非完全无用武之地。随着游戏开发需求的多样化和服务器端的扩展， Go已经在游戏服务端、页游/手游等独立游戏方面发光发热，并占据了一席之地 。对于那些对Go语言感兴趣的开发者而言，尽管在前台画面和底层性能上暂时无缘AAA游戏，但后端和辅助工具仍然是一个值得学习和探索的方向。