游戏循环与刻

本章命题：TPS（每秒刻数）是多人世界的共享时钟契约：帧率属于你的眼睛，刻属于世界本身；服务器掉 TPS 时，画面依旧流畅，但世界的因果整体变慢——熔炉真的慢了，庄稼真的慢了，红石钟真的慢了。若存在一种实现能在掉 TPS 时保持因果及时（跳过或快进模拟）而玩家毫无察觉，本命题就是错的。

1问题

服务器卡的时候，老玩家会告诉你一件新手觉得不可思议的事：**熔炉真的变慢了。**不是「感觉慢了」，是烧炼进度条以肉眼可见的更慢速度爬。与此同时，你的画面帧率没有任何变化——视野照样丝滑，转动视角照样跟手。

一个画面流畅的世界里，熔炉在慢动作——这怎么可能？答案藏在 Minecraft 架构的第一性事实里（卷三导读的三句话之一）：**你以为的单机，其实是客户端和一台服务端在互相通话；你看到的画面属于客户端，世界的时间属于服务端。**两者用的是两套独立的钟。本章把这两口钟拆开：20 TPS 是什么契约，一刻里世界要干完哪些活，刻为什么分好几种，红石为什么有自己的一口小钟，以及当世界彻底卡死时，最后值班的那道保险丝是什么。

2卡顿时「世界变慢」到底是什么

先把两套钟各归其位。

**帧率（FPS）**是客户端的钟：每秒把世界画多少张。它由你的显卡、分辨率、渲染设置决定——它是「你看世界的频率」。

TPS（ticks per second，每秒刻数）是服务端的钟：每秒把世界推进多少步。每一步（一个刻，tick）里，服务端要把全世界的活干一轮：庄稼长没长、水流到哪格、生物在想什么、你的熔炉烧到百分之几——全部按刻结算。它是「世界自己的时间」。

两套钟平时同步得让你察觉不到它们是两口钟。但它们的工作量来源完全不同：帧率的开销是「把世界画出来」（随视距、光影变化），TPS 的开销是「把世界算出来」（随实体数量、机器复杂度、红石规模变化）。服务器卡，卡的是「算」——一个刻的活超出了五十毫秒的预算（下一节讲这个数），这个刻就被拖长；刻被拖长，世界的时钟就变慢；世界的时钟变慢，挂在世界钟上的一切——熔炉、庄稼、生物、红石——同步变慢。而挂在你显卡上的那口钟照常走，所以画面不卡。

「世界变慢」这四个字，在这里不是修辞，是机制的字面描述。

掉 TPS 的体感有清晰的分级，值得给爱好者一张自诊表。轻度（刻略超预算）：破坏方块的动作回音变慢，方块碎裂的动画拖拍——世界还基本跟手。中度：实体开始「赶账」——别的玩家的移动在你屏幕上跳格，生物的位置瞬移，因为服务器发来的快照间隔变长，插值无米下锅。重度：交互进入「排队制」——你挖了方块，服务器几秒后才承认，方块先消失又回来（客户端的预测被权威否决回滚），扔出的物品悬在半空。三层分级对应同一根指针：刻预算被侵占的比例。顺带一个常见误会可以澄清了：视距调低不直接提升 TPS——它减的是渲染与区块加载的账；只有当那些账挤占了模拟的预算（比如加载卡顿拖住主线程）时，调视距才会「顺便」缓解世界变慢。两本账，两种药。

20 TPS 契约与客户端的时间

20 TPS 意味着服务端的每个刻有五十毫秒的预算——二十分之一秒¹。这五十毫秒里，服务器要跑完整个「可以感知的世界」的一轮模拟：所有已加载区块的计划刻、随机刻（卷三第 4 章的日程表）、每个实体的 AI 与物理、方块更新、红石信号。五十毫秒是预算上限，不是平均耗时——平时这轮活几十毫秒内轻松干完，余量用来应付玩家突发的大动作（炸一座山、几千个物品同时掉落）。余量耗尽的时刻，就是掉 TPS 的时刻。

这份契约的签约方比看上去多。对客户端，它承诺世界的节拍——客户端按 20 TPS 的节奏收服务器快照，在快照之间做插值（把两个状态间补上平滑过渡），你看到的流畅动画，是渲染帧对离散刻的润滑。对玩家，它定义了时间单位——游戏里的一天是二十分钟，因为 24000 刻除以 20 TPS 恰好一千二百秒；玩家嘴里的「一秒」是二十刻，红石的「一拍」也是它（卷二第 7 章）。对玩法，它承诺因果的纪律——同一刻内的事件顺序固定、可复现，红石机器敢用「隔三拍」做设计，是因为契约保证「拍」的均等。

顺带回答一个重写卷才会正面处理的问题：为什么偏偏是 20，而不是流畅党想要的 60？2009 年的答案是务实的——Notch 的一台家用机器要把整个世界的模拟每秒跑二十轮已属可支撑，20 是「模拟得过来」与「看起来不迟钝」之间的妥协点。但妥协一旦被玩法投资，就成了标准：十五年的红石时序、服务器预算、社区黑话全部长在 20 上，如今动它的代价早已不是技术问题。一个当年顺手拍下的数字，长成了这个世界的物理常数之一——技术债与设计资产的相互变形，这里是全书最干净的一个样本。

客户端一侧也有自己的循环，但它的刻不是世界的刻：客户端每帧做预测（你按 W 就先走）、渲染、输入采样，再把「我做了什么」发给服务器听候裁决。卷三第 10 章会算这笔预测与裁决的账；本章只需要记住分野：**客户端的时间用于观看和预判，服务器的时间用于裁决和记账。**两钟并行，单机时同住一台电脑，多人时隔着一个网络——但契约不变。

4刻的种类：一口钟，多本账

「刻」这个字在社区语境里至少有四五种用法，本章做个总账（各细则在对应章节展开）：

游戏刻是总账，20 TPS 的那一口大钟，所有其他「刻」的度量基准。

区块刻是生效范围——只对「模拟距离内」的已加载区块跑的模拟（卷三第 3 章讲过模拟距离与渲染距离的分家）。远处的世界不是不存在，是「暂停」。

计划刻与随机刻是世界内部的两种日程（第 4 章的预约日历与抽查彩票），从属于游戏刻。

实体刻是每个实体的私账：每只生物的 AI 决策、物理移动、生命恢复按各自周期结算。它是 TPS 预算里最肥的一栏——卷三第 6 章整章讲「实体才是税」。

红石刻是社区的黑话而非官方的钟——红石玩家习惯把「一次信号传播周期」叫一拍，而它实际计量的是游戏刻（红石中继器的延迟档位是 2、4、6、8 个游戏刻，对半有个历史误会，卷三第 8 章细讲）。这里只需立起意识：一个世界，多本账；社区语言里的「刻」，先问是哪一本。

5红石与刻的错位：一拍不等于一刻

红石值得单独一小节，因为它是 TPS 契约最苛刻的客户。红石设计全部建立在「整数刻延迟」上：中继器加两拍，活塞伸出一拍——玩家据此搭出时序机器。契约兑现时，这些机器像钟表一样准；契约失守（掉 TPS）时，红石不会「乱」，只会「慢」——所有延迟等比例拉长，机器的因果顺序分毫不变。这是 20 TPS 契约最了不起的性质：**慢，但不乱。**因果的次序刻在世界里，不挂在实际耗时上——掉 TPS 的世界是一出全体慢动作的戏，而不是一场演员各抢各戏的混乱。

「错位」指的是语言层面：社区说的「红石刻」与官方的游戏刻在历史上有过半拍的换算误会，加上「刻」还背着一个更新顺序的别义（第 4 章的邻居更新），初学者极易在三口小钟之间迷路。规范用法本书已统一：时间基准一律叫游戏刻，红石语境的「拍」默认指游戏刻，更新通知不叫刻。第 8 章的工程细节展开时，读者手里已经有这把尺子。

6看门狗与玩家可感知的时间

最后是契约的暴力条款。服务器若在某个刻里彻底卡死——某个模组死循环、某个 bug 把主线程锁住——世界连「慢」都做不到了，它停了。此时上场的机制叫看门狗：服务端的一道保险丝，检测到主线程超时无响应，会判定服务器进入不可恢复状态，强制保存并关闭（或重启），并在玩家屏幕上留下一份「服务器崩溃报告」²。名字起得诚实：这条机制存在的意义，就是防止世界在没人看表的时候悄悄烂掉。

玩家对时间的感知，恰好是这套架构的现象学总结。单人掉 TPS，你看到的是「世界慢动作」——没有网络掩盖，因果延迟直接摆在脸上；多人掉 TPS，你看到的是双重异常——既晚到（网络与服务器排队的叠加），又慢放（世界钟拉长），方块半天碎不掉、自己的动作半天没回音。对比一下射击游戏对延迟的处理（各种补偿让「开枪」即时生效），Minecraft 几乎不做这类补偿——因为它负担不起：因果是它的玩法本体，补偿因果等于伪造世界。时间是多人世界的共享真实——这句话在卷三导读里出现过，本章是它的证明：世界可以慢，不可以假；一旦时间的裁决权交给任何一方客户端，共享真实就破产了。

7这一章留下什么

• 爱好者：服务器卡顿时你抱怨的「卡」，其实是两个部件的两种病——画面卡是显卡的事，世界慢是 CPU 的事；下次报障，先说清是哪一个。
• 开发者：能抄走的是双钟分离——渲染时间与模拟时间脱钩，模拟掉速时保因果次序、牺牲即时性，玩法才可复现；以及看门狗这类「承认会卡死」的诚实保险。抄不走的是五十毫秒的从容：这个预算是二十年内容复杂度自律换来的——每加一个「每刻都要跑」的系统，都在花同一笔钱。

注释

1. Minecraft Wiki，《Tick》（Java 版游戏刻为每秒 20 刻、每刻预算 50 毫秒；游戏内一天为 24000 刻即 20 分钟），minecraft.wiki，检索于 2026-09-18；见 https://minecraft.wiki/w/Tick ↩

2. Minecraft Wiki，《Server.properties》（服务端内置看门狗：主线程超时无响应时判定崩溃，强制保存并关闭服务器），minecraft.wiki，检索于 2026-09-18；见 https://minecraft.wiki/w/Server.properties ↩