大量模組殼工程本地如何快速編譯？優酷 iOS 工程外掛化實踐

阿里巴巴移動技術發表於2022-06-09
編譯iOS

作者：醉仙

隨著優酷業務的快速發展，隨之而來的是模組數量的爆發式增長，基本每年以大量新增模組的速度增加，到目前為止優酷已經有非常龐大的模組依賴。模組之間通訊往往是相互直接依賴呼叫，以至於耦合十分嚴重且混亂，每一個庫依賴都是一顆“樹”，甚至於一張“網”，對日常研發造成很多困擾：

外掛化落地結果

iOS模組外掛化已經全面在優酷落地，沉澱出各業務線的輕量工程，大量的業務及架構外掛，後續可根據不同業務需求，自由組裝外掛工程。以下是目前外掛化工程落地後的一些收益：

  • 直接收益

    • 業務外掛工程編譯效率提升 顯著，本地編譯時間大幅降低，相關全部開發已使用起來；
    • 通過外掛組裝生成業務外掛工程，外掛工程支援模擬器編譯除錯，並支援熱過載；
    • 模組工程和整包工程均使用外掛作為依賴，徹底解決模組工程和整包工程依賴模組版本不一致情況，並支援依賴模組版本自動更新；
    • 業務外掛工程依賴庫數量大幅減少，且pod直接複用快取，大幅提升pod成功率及速度，磁碟佔用大幅減少；

  • 間接收益

    • 可提供執行記憶體、app啟動、功耗等外掛卡口，常態化保持良好的使用者體驗；
    • 所有外掛支援自由組裝，通過配置中心，提供快速孵化極速版、國際版、Apple Watch、Apple TV等App的能力；
    • 依賴減少，swift斷點除錯時的module樹快速生成，斷點效率提升；
    • 提速打包效率，建立外掛工程構建平臺，測試同學使用平臺動態配置生成外掛組合安裝包即可進行測試。

外掛是什麼

  • 外掛是由一組模組聚合而成，同時也可依賴其他外掛。在物理上，外掛是一個文字描述檔案，描述其包含的模組和外掛資訊；
  • 外掛基於Xcode工程，可獨立編譯並生成App產物，支援多外掛自由組合。

簡單外掛

一個簡單的外掛可以僅由一個模組組成。

# 圖片庫外掛
target 'Plugin' do   
    #模組A
    pod '模組A','5.9.4' 
end

複雜外掛

一個複雜外掛可以由一個或多個外掛和模組組成。

# 外掛
target 'Plugin' do
    # 圖片庫外掛
    plug '1.圖片庫外掛'
  
    #webp圖片解析模組
    pod '模組B','0.1.4' 
    #webp基礎模組
    pod '模組C','1.1.0.1' 
end

為什麼需要外掛

和多個業務團隊同學溝通後，我們發現大部分的業務在功能除錯時，往往只關注涉及到自己需要迭代的業務功能，對於其他業務並不關心。於是我們想到可以基於整包工程，裁剪出一個只有單業務功能的APP，這樣編譯速度肯定會有極大的提升。

裁剪APP需要對模組進行解耦，如果按模組顆粒度進行解耦，巨量模組進行解耦人力成本過高，而且過大的改動也會對線上穩定性有較大的影響。於是我們對解耦粒度進行了放大，從模組解耦粒度放大到以外掛為粒度進行解耦，這樣我們只需要解耦外掛和外掛之間的橫向耦合關係，外掛允許向下依賴其他外掛，且外掛內部模組也允許相互耦合，這樣極大的的降低解耦的人力成本，也方便後續以外掛維度進行依賴關係進行維護。

外掛使用規範

外掛聚合原則

  • 業務外掛：業務模組按業務功能維度劃分邊界，聚合成業務外掛；
  • 通用業務外掛：通用業務模組按業務可複用最小集劃分邊界，聚合成通用業務外掛；
  • 架構功能外掛：集團中介軟體模組、優酷中介軟體模組，按功能最小集劃分邊界，聚合成架構功能外掛。

外掛依賴原則

  • 業務外掛不允許橫向依賴其他業務外掛，允許依賴下層外掛；
  • 架構層外掛不允許依賴上層外掛，允許依賴下層外掛及其他架構外掛。

模組歸屬原則

  • 一個模組僅能歸屬到一個外掛，需要明確模組的職能；
  • 同一個模組被多個外掛依賴，需要考慮下沉該模組為外掛；
  • 一個模組可以寫成一個外掛。

外掛版本原則

  • 每個外掛沒有版本的概念；
  • 一個整合區的模組和版本對應一套外掛中的模組和版本；
  • 一套外掛中的模組和版本預設和線上版本的整合區一致，也可設定並同步到最新整合區或歷史整合區。

外掛層級大圖

基於以上外掛的概念和使用規範，我們對優酷APP架構進行外掛化改造，從集團中介軟體到業務層，自下而上解耦聚合模組形成外掛，最終沉澱了大量外掛和如下層級的APP架構。

  • 業務實現層：對優酷現有的業務進行外掛化改造，聚合成多個通用業務外掛，通過業務外掛和其依賴的通用業務外掛、架構功能外掛等少量外掛，能快速組合出一個輕量級業務APP，用於提升業務Pod速度和開發除錯速度；
  • 業務介面層：對優酷現有的業務進行橫向解耦，形成多個業務介面外掛，支撐上層業務外掛橫向解耦；
  • 通用業務外掛：通用業務模組按業務可複用最小集劃分邊界，聚合成通用業務外掛；
  • 架構功能外掛：集團中介軟體模組、優酷中介軟體模組，按功能最小集劃分邊界，聚合成架構功能外掛。

低成本管控方案

優酷所有模組已經完成外掛化改造，為了保障在後續版本迭代過程中，防止工程腐化，制定了一套低成本管控方案，可以自動更新外掛內容，管控外掛依賴關係。

外掛自動更新

外掛內容主要包括模組名稱和模組版本號，每次版本迭代，外掛都面臨外掛中模組的新增、刪除、名稱變更、版本變更等問題，優酷每個版本整合大量的模組，如果全部人工手動維護，成本將非常巨大，所以我們部署了一套自動同步及巡檢服務，主要有以下目的：

  • 外掛中新增、刪除模組自動更新；
  • 外掛中的模組版本號自動變更；
  • 外掛內容更新完成自動對所有外掛進行編譯巡檢；
  • 如果巡查通過，外掛合併到外掛工程整合分支提供給業務外掛工程使用；
  • 如果巡查失敗，釘釘通知失敗資訊（失敗外掛名稱、編譯失敗日誌連結、外掛新增模組提示）到釘釘群，方便快速排查問題。

外掛依賴管控

我們基於外掛的歸屬和層級，抽象出標準的模組依賴關係資料，然後在模組構建打包時，增加依賴檢測卡口，在每次模組構建過程中，執行依賴檢測卡口，只有通過依賴檢測的外掛才能打包通過。

結果資料呈現

構建提效

業務外掛工程本地編譯效率對比整包工程：

  • 本地編譯效率得到極大的提升，平均提效顯著，本地編譯時間大幅降低，相關全部開發已使用起來。

計算公式：

  • 編譯提效公式：本地編譯提效 = (整包工程構建時長 - 業務外掛工程構建時長) / 整包工程構建時長
  • 節約時間公式：每月節約編譯時間(8小時工作日) = 外掛工程月編譯次數 平均單次編譯節約時間(秒) / (60 60 * 8)

模擬器支援

優酷存在部分模組不支援模擬器，導致優酷整包不支援模擬器，外掛化改造後，業務在通過外掛組裝自己業務除錯工程的時候，剔除這部分不支援模擬器的外掛，使得業務外掛工程可以使用模擬器進行除錯。模擬器優勢：

  • 一個企業號真機除錯限制100臺裝置，而模擬器無限制；
  • 模擬器支援所有iOS系統，針對一些舊系統開發和測試成本低；
  • 模擬器支援熱過載，無需編譯和重新執行，修改程式碼儲存即生效；
  • 提前適配iOS新機型UI。

磁碟佔用

在模組外掛化改造前，我們只能使用整包工程進行開發，使用整包工程進行日常開發的時候，需要將所有模組下載，而外掛化改造完成後，我們從整包工程拆分出了多個業務外掛工程，外掛工程的模組數量相比整包工程大幅減少，外掛工程的磁碟佔用相比整包工程大幅減少。下圖是整包工程和部分業務外掛工程磁碟大小對比：

記憶體佔用

外掛化可提供執行記憶體、app啟動、功耗等外掛卡口，常態化保持良好的使用者體驗，以播放頁的執行記憶體為例，播放頁有播放器、頁面容器、彈幕、評論等功能，以前是對整個播放頁計算記憶體值，而現在可以按照細碎的功能來計算記憶體值，分別得到播放器外掛、播放頁容器外掛、彈幕外掛、評論外掛的記憶體值。

結語

綜上所述，iOS工程外掛化是運用分而治之的思想，把一個複雜的App分成多個子App。通過子App可將研發聚焦於需求研發和使用者體驗提升上。同時，外掛化的拆裝特性也提高了線上可復現問題的排查效率。因此外掛化對研發效率以及開發幸福感的提升都是非常有幫助的。

關注【阿里巴巴移動技術】，阿里前沿移動乾貨&實踐給你思考！

相關文章