前语介绍

在软件架构领域，结构的功用相似于根底设施服务，是为完成某个业界标准而构成的组件标准。简略了解，结构便是制定一套标准或许规矩，开发同学在该标准或许规矩下作业。本文经过分析结构实体 ServiceKit/Adapter ，来窥探其底层结构和架构规划。

布景描述

随着抖音事务的发展，为保障整体工程演进和迭代方案的高效运转，体系化建造已加速提上日程，Codebase（可通称为产品）交融是其间项目之一。该项目主要为开发同学供给底层复用才能、增强研制团队效能，致力于协助开发同学轻松高效地研制、办理代码。

抖音平台多产物代码隔离技术的实践与探索

Codebase 交融进程中，技术团队在各个事务线方向进行着差异化探索；演进旅程上，事务线间耦合越来越强，开发同学迫切需求一套解决方案来做差异化代码阻隔。如下图抖音与抖音极速版模块差异所示。

抖音平台多产物代码隔离技术的实践与探索

回顾痛点，在过往的开发中，开发者们一般运用宏阻隔（ isLite or isPad ）来差异不同产品之间的差异，但这种方式严重破坏了整个抖音工程的架构体系，以下从几个维度分析。

  • 研制功率：需求支撑不同宏变量进行 lint ，有重复 lint ，单个组件很难差异项目操控二进制发版频率，二进制需求频频更新，宏会导致很多混编二进制，影响编译功率，假如以单个文件作为编译缓存单元，宏阻隔也会降低编译缓存命中率。
  • 可扩展性：扩展性差，缺乏动态才能和插件才能，添加新功用和修改原有功用会导致类完成的代码急剧胀大。
  • 圈杂乱度：宏阻隔的代码涣散，修改和重构本钱高。
  • 组件粒度：无法支撑项目间差异事务独立成组件，违背高内聚、低耦合原则。

咱们的方针愿景是要做一套契合抖音工程架构体系，具有高效、通用、快捷才能的结构标准，让开发同学在标准规矩下进行编码作业。

架构规划

启蒙图纸

启蒙规划是着手干事之前的笼统认识，如下图，在多个产品的研制环境下，将共同代码能高效的复用，差异性代码高雅的隔脱离。

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为了协助新同学快速下手架构结构，笔者在做此结构 Swift 建造的进程中，根据近段时刻阅历的几个项目经历，总结出了一套体系性的脑图，下面和咱们共享下结构体系化的全景。

结构全景思维

内容较多，可是全景思维仍是想要在这儿提一下，说不定在哪个阶段上给你创意；主张从树的根节点动身，选择性的去了解它；如想大致了解，只用进入到 3 层左右，如想深化了解，请走到叶子节点（为了不影响阅读体会，愈加细节的节点现已被裁剪掉）。

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根据上述结构体系化的思路铺开，整个华章会先介绍一些规划思维，再进行性能等相关的技术细节。因为篇幅有限，咱们将精简出咱们以为比较重要的技术点进行要点解说。

规划思维

适配器方式

在规划方式中，适配器方式（adapter pattern）有时分也称包装样式或许包装。将一个类的接口转接成用户所等待的。一个适配使得因接口不兼容而不能在一同作业的类能在一同作业，做法是将类自己的接口包裹在一个已存在的类中。

—— 维基百科适配器方式

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开发同学不必关怀各个模块的杂乱度、事务的逻辑性、是选择类目标仍是实例目标、怎么初始化各自单元等，仅需求根据包装好的适配器来做各自的使命调度，相似于万能充电器（ 90 后同学年代的产品 :> ），无需关注电池是华为的，仍是 OPPO 的，即插即用。

注册与发现

服务注册 – 服务发现思维

  • 服务演进

下面三个图简略描述了 web 服务年代从传统服务到微服务年代的历程（传统服务 -> 并发服务 -> 散布式微服务），咱们感兴趣能够了解下，这儿不过多介绍。

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![图片](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/27ffc06acaa64ad6b6e9e218dd12562c~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image)

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  • 微服务

微服务是一种以事务功用为主的服务规划概念，每一个服务都具有自主运转的事务功用，对外开放不受言语限制的 API ，应用程序则是由一个或多个微服务组成。

—— 维基百科，微服务

简略了解微服务后，以服务视点来看，多个 Target 产品根据各事务模块可划分为多个 Adapter 服务，调配绑定多个适配器协议，这样能达到一对多作用。

咱们深化性的介绍下内部规划思路。在运用阶段，一个主类能够向多个适配器类发送音讯；在注册进程，一个适配器类能够绑定到多个适配器协议，并且满意两种场景：一是多产品有必要完成的接口，能够放在一个公共的协议上，二是单个产品有必要完成的接口放在独立的协议上，公共协议 + 独立协议能够进行组合，由同一个有上下文相关的适配器类来完成。

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说到微服务，咱们不得不了解下两个概念，服务注册与发现。

服务注册

  • 服务注册：是将供给某个服务的模块信息注册到一个公共的组件上去。（如下示例代码愈加简单了解）
//服务注册
ServiceKit.register(AModuleServer);

服务发现

  • 服务发现：是指运用一个注册中心来记录散布式体系中的悉数服务的信息，以便其他服务能够快速的找到这些已注册的服务；不管是服务新增和服务删减都能完成主动发现。（如下示例代码愈加简单了解）
//服务发现
ServiceKit.get(AModuleServer);

进阶图纸

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  • 蓝色框：抖音 Target
  • 黑色框：抖音极速版 Target
  • aXXXDOUYINAdapter：是 XXXDOUYINAdapterImpl 的服务实例。
  • XXXDOUYINAdapterImpl：是订阅者，发布者是持有 XXXDOUYINAdapterImpl 实例 XXXDOUYINAdapter 的主类。
  • <>XXXDOUYINAdapter：面向协议编程，笼统 Protocol 接口，抽离各自差异性、公共性代码的接口。

上图再一步归纳了整个项目布景（抖音、抖音极速版的两套代码，有重复也有差异，怎么将重复的代码继续共用，并且将差异性的代码阻隔到各自的Target产品中，不再耦合）、咱们要做的进程（经过适配器方式来做使命调度，面向协议编程，抽离共用、差异性的代码为接口方式，在各自Target中，完成各自的协议Impl），以及达到的结果（经过便当性脚手架、辅助东西能让运用者低本钱学习和了解，简单上手操作）。

关系图纸

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工程视角

从抖音现有工程架构视角，了解规划。

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流程实战

接下来咱们进行下流程性实战演练。

代码实战中，订阅类在 App 内存创建一个实例，订阅者的生命周期由所有相关的发布者决定，比方多个操控器汇总埋点逻辑到一个加工者， 或比方一个父操控器对应多个子操控器。

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技术细节

上述了解规划性图纸之后，咱们深化浅出的分析内部技术细节。

编译插拔

惯例思路下，注册会放到 App 发动阶段，但这样做简单拖缓 App 的发动速度。要想做到在最早的时机注册但又不影响发动速度，需求根据编译器特性：attribute((section(“name”))) 完成，经过attribute指令，编译时期写在 .data 段，然后在运转时期读出来。下图介绍编译注解的简略流程。

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代码示例

__attribute((used,section(_DY_SEGMENT","_DY_MSG_ASSOCIATE_SUBSCRIBER_SECTION)))static_dy_message_pair_DY_MSG_UNIQUE_VAR=\
{\
&_DY_MSG_ASSOCIATE_PROTOCOL_METHOD(INDEX),\
&_DY_MSG_ASSOCIATE_LOGIC_METHOD,\
};

利用上述编译注解的才能，调配协议反射，就能达到在运用的时分，get 协议从而读取到存储在 .data 段中的内存地址来加载，这个才能也称为懒加载。

支撑切面

中心思路如下（伪代码），在注册阶段暴露出代码块模型，能够在块中做相似 AB 的逻辑切面。

isABTest=YES;
Register{
if(isABTest){
return<ObjectABProtocol>ObjectA.new;
}else{
return<ObjectABProtocol>ObjectB.new;
}
}

循环引用

为了防止 subscriber 与 publisher 在block 运用或许主类与适配器的相关情况下导致循环引用，适配器底层运用了 NSProxy 来完成。如以下的 case 无需关怀内存不开释问题。

  • 场景例一
@implementationDYAudioViewForDOUYIN
RegisterAdapters(DYFeedInteractionControllerPrivateProtocol,DYFeedContaineAudioAdapter){
if(GET_AB_TEST_CASE(enableAutoPlay)){
returnnil;
}else{
return[[DYAudioViewForDOUYINalloc]init];
}
}
-(void)stopAudio:(BOOL)immediate
{
[[selfweakTarget]refresh:^{
[[selfweakTarget]refresh];
[selfstop];
}];
}
-(void)stop
{
//dosomething
....
}
@end
  • 场景例二
@implementationDYFeedContainer
GetAdapters(DYFeedContaineAudioAdapter,DYFeedContaineVideoAdapter,DYFeedModuleConfig)
-(void)stopPlay
{
id<DYFeedContaineVideoAdapter>adapter=[selfDYFeedContaineVideoAdapter];
[[selfDYFeedContaineVideoAdapter]stopVideo:^{
[adapterrefreshView];
}];

self.myBlock=^(){
[adapterrefreshView];
};
}
@end

绑定相关

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绑定相关共分为两部分，强相关与弱相关。

  • 强相关：将各适配器强绑定相关在主类上，这样能完成适配器的生命周期跟随主类主动开释，在运用适配器目标时让内存持续处于最优状况。
  • 弱相关：将主类弱相关在适配器上，这样能完成在阻隔出来的隶属类中，经过 Key （ self = 适配器）拿到主类，达到反向通信的作用。

多言语适配

Swift 环境下不能在注册阶段友爱的运用 attribute 编译指令，去自定义段才能，要想高性能的运用懒注册才能只能另辟蹊径。

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将注册代码块直接放到 MachO 文件中的代码区，经过承继协议 SwiftAdapter ，完成层完成 + (id)lazyRegister 类方法，runtime 的 Api 映射出 A 类目标，在服务发现的阶段来调用 A 类方法代码，这样能解决“懒注册”问题；然后改造底层结构，操控内部确保只会初始化一次，用户视角无需关怀。

E.g.

classModuleADouYinLiteAdapter:NSObject,SwiftAdapterProtocol{
classfunclazyRegister()->NSObjectProtocol{
returnModuleADouYinLiteAdapter.init()
}
}

便当脚手架

在各言语环境对服务发现与注册接口制造脚手架，使其用起来愈加简便。

  1. Objective – C 宏

接口均用宏来封装。

//服务注册
RegisterAdapters(ModuleDouYinLiteAdapter){
returnModuleDouYinLiteAdapter.new;
}
//服务发现
GetAdapters(ModuleDouYinLiteAdapter)
  1. SwiftProtocol 扩展

Swift 环境下不能友爱的运用宏封装，此时咱们能够经过对 Protocol 进行扩展，以达到封装作用。

//服务注册
classfunclazyRegister()->NSObjectProtocol,ModuleDouYinLiteAdapterProtocol{
returnModuleDouYinLiteAdapter.init()
}
//服务发现
Protocol.getAdapter(self,ModuleDouYinLiteAdapterProtocol.self)

运用视角

OC编码

共有接口差异代码情景

服务注册

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服务发现

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Swift编码

独有接口差异代码情景

服务注册

  • 前置笼统协议接口，懒注册，支撑切面。
  • 支撑在各个 Adapter 完成层中获取 WeakTarget （主类）。

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服务发现

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辅助东西

就如很多人都喜欢玩的网游地下城与勇士（ DNF ），辅助东西“连发”（望文生义，连续发动，能够联想到传统单发步枪与主动步枪的差异）不只让玩家节省了不少的按键本钱，并且在连招上增强了打击节奏感。相同的道理，咱们推荐运用 Xcode 自定义模板东西编程，让运用者削减打出代码的时刻本钱，在开发中愈加聚集处理编码逻辑。

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运用标准

为让开发同学愈加标准运用，咱们在代码静态查看阶段进行代码的拦截矫正，同时根据现状列一下几个 Badcase 。

场景例一

  • 只进行了分支判别逻辑阻隔，没做到代码阻隔，这样会将判别逻辑带到主类，使让包巨细添加。
//E.g.过错示例
-(void)masterFunction{
if([selfDYFeedAModuleLiteAdapter]){
//litecode
}else{
//douyinorotherTargetcode
}
}
//--------------------------------------------------------------------------
//E.g.正确示例
-(void)masterFunction{
[[selfDYFeedAModuleAdapter]runFunction];
}
//各自Target完成runFunction协议方法
//indouyin
-(void)runFunction{
//code
}
//inLite
-(void)runFunction{
//code
}

场景例二

  • 在同一个产品内，一个协议被多个类完成（ Debug 环境编译阶段会经过断言进行第一次拦截）。
//E.g.过错示例(douyintarger)
@interfaceAModuleAdapter<AModuleAdapter>
@interfaceBModuleAdapter<AModuleAdapter>
//E.g.正确示例(douyintarger)
@interfaceAModuleAdapter<AModuleAdapter>
@interfaceBModuleAdapter<BModuleAdapter>

场景例三

  • Adapter 方法在不同产品线下或许返回空值，假如想拿 Adapter 做 一些逻辑编码，需求提早判别是否为空。
//E.g.过错示例
-(DYAModuleFeedType)getType{
return[[selfDYModuleAdapter]checkType];
}
//E.g.正确示例
-(DYAModuleFeedType)getType{
return[selfDYModuleAdapter]?[[selfDYModuleAdapter]checkType]:/*兜底逻辑*/;
}

生态建造

目前为止，多产品适配器结构实体 Adapter 现已在抖音数个渠道事务线中批量运用，大部分 OC 事务场景均已覆盖，并且 Swift 场景才能也已建造完毕，结构母体 ServiceKit 已接入 20 + 个 App 。

写在最后

稳扎稳打

对于中心结构，咱们写出的或许只要一行代码，可是会有几百万行乃至上千万行代码会经过它，一定要慎重思考。

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咱们是负责抖音客户端根底才能研制和新技术探索的团队。咱们在工程/事务架构，研制东西，研制渠道，编译体系等方向深耕，支撑事务快速迭代的同时，确保超大规模团队的研制效能和工程质量。在性能/稳定性/高可用等方面不断探索，努力为全球数亿用户供给最极致的根底体会。同时也在推进 Swift/SwiftUI/端智能/主动化等技术在杂乱工程中的落地，为研制供给最前沿的开发体会。细节介绍能够参阅：简聊抖音iOS根底技术有哪些岗位合适你。