BeeHive，一次 iOS 模块化解耦实践
z90188043
8年前
<p>去年GMTC大会天猫无线专家分享了天猫iOS是如何做解耦的，并提到了其中的模块化方案BeeHive，后来他将其整理成文章，推荐阅读：</p> <ul> <li> <p>手机天猫解耦之路</p> </li> </ul> <p>在本文，天猫的戴鹏继续分享了BeeHive的目的，举例说明最佳实践，并且剖析其结构和原理。</p> <h3><strong>1.为什么需要BeeHive？</strong></h3> <p>在天猫App的快速发展过程中，人员不断壮大，业务不断复杂，代码量随之增多，带来的是协作开发中遇到各种各样的问题。</p> <p>你是否曾在这样的环境下艰难开发？畏手畏脚地边做需求边改BUG。</p> <p>同时iOS的工程代码的耦合可能是这样的：</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/2a54f058184a13d8e149d03f01dfeff8.jpg"></p> <p>AppDelegate中包含大量库的init以及其他操作，少则几百行，多则上千行，无关代码堆积在其中，维护成本极高，不同库的调用逻辑互相交错，如下图所示：</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/6fe8160072e09145dc7f2105a5725635.jpg"></p> <p>面条式的耦合，导致上层业务受限于底层基础库的依赖影响，BUG排查缓慢、新功能增加效率随代码量递增而不断递减。</p> <p><strong>1.1 开发中主要问题</strong></p> <p>开发过程中总结了以下App开发中遇到的问题：</p> <ul> <li> <p>功能代码之间的依赖复杂，可维护性差</p> </li> <li> <p>协同开发过程中，并行开发存在block情况</p> </li> <li> <p>功能界限不清晰，基础功能模块变动，会导致上层业务受到影响</p> </li> <li> <p>各团队负责功能模块，在主工程中有耦合代码</p> </li> <li> <p>上层业务会出现反向提供功能给底层情况</p> </li> <li> <p>性能分析优化，随代码增加变得困难</p> </li> </ul> <p><strong>1.2 App和开发人员的诉求</strong></p> <p>一个App应该有如下特性：</p> <ul> <li> <p>功能可维护性</p> </li> <li> <p>功能可用性</p> </li> <li> <p>功能具有良好性能</p> </li> <li> <p>功能可分析，可量化</p> </li> <li> <p>功能可单元测试</p> </li> </ul> <p>开发人员希望协同开发中能够做到以下几点：</p> <ul> <li> <p>不希望被别人block住开发</p> </li> <li> <p>依赖库版本、约定的接口要稳定</p> </li> <li> <p>以最少侵入式代码来接入某个功能</p> </li> </ul> <p>代码隔离开发问题，通过Cocoapods得到解决，代码层面达到了分割，但逻辑功能上的耦合问题还是无法解决。开发人员希望在扩展业务的同时做到快速稳定，因此需要有一种App模块解耦方式来让开发人员中免受依赖关系的痛苦，于是让开发人员产生了打造一个全局基础框架的想法。</p> <h3><strong>2. BeeHive的最佳实践</strong></h3> <p>BeeHive的使用方法可以参考BeeHive的README：</p> <p>https://github.com/alibaba/BeeHive</p> <p>这里举一个实际开发中的例子。</p> <p><strong>2.1 3D-Touch例子</strong></p> <p>2.1.1 场景1:搭建3DTouch场景</p> <p>iPhone 6s及以上的设备支持3D-Touch后，几乎所有应用都在适配其特性，按照惯例，在AppDelegate中包含如下代码：</p> <pre> <code class="language-objectivec">-(void)application:(UIApplication *)application performActionForShortcutItem:(UIApplicationShortcutItem *)shortcutItem completionHandler:(void (^)(BOOL))completionHandler { .... }</code></pre> <p>这意味着AppDelegate要增长代码行数，实则QuickAction的功能没有必要写在AppDelegate中。利用BeeHive框架特性，创建3DTouch Pod，独立3DTouch相关业务功能。</p> <pre> <code class="language-objectivec">-(void)modQuickAction:(BHContext *)context { .... //process context.shortcutItem }</code></pre> <p>2.1.2 场景2:3DTouch需要动态化，可量化</p> <p>一个动态配置quickAction需求的到来，以往的做法需要引入配置Module，创建对应一系列调用流程，这时只需要调用配置Service即可，而且希望更早的更新quickActionItem，于是可以调用modInit来实现。</p> <pre> <code class="language-objectivec">-(void)modQuickAction:(BHContext *)context { .... //update config by configCenter Service }</code></pre> <p>产品方还希望知道用户都用了哪些QuickAction，这时调用UserTrack Service即可，诸如此类的一个上层业务，开发人员要调用Log，Cache等等服务，采用BeeHive Service形式后只需一行调用即可。</p> <p>2.1.3 场景3:3DTouch需要做到个性化</p> <p>在没有服务端的情况下，如何做到QuickAction个性化，注册并提供了3DTouchBHService，给其他业务调用比如某个功能页面</p> <pre> <code class="language-objectivec">-(void)updateAccessTimesWithActionURL:(NSURL *)actionURL { .... // save view controller access times by cache service // update local quickAction Items by access times and any other element }</code></pre> <p>上面三个典型场景主要涉及的到BeeHive几大功能点：</p> <ul> <li> <p>Module的创建，感知App生命周期</p> </li> <li> <p>对内引入、调用Service</p> </li> <li> <p>对外提供Service</p> </li> <li> <p>功能移植，无需copy，podfile中增加pod源</p> </li> </ul> <p>整个3DTouch开发过程中不涉及其他其他功能的具体实现，面向切片编程过程中，只要关心自己模块对应的需求即可。</p> <h3><strong>3. BeeHive结构与原理解析</strong></h3> <p>BeeHive借鉴了Spring Service、Apache DSO的架构理念，采用AOP+扩展App生命周期API形式，将业务功能、基础功能模块以模块方式以解决大型应用中的复杂问题，并让模块之间以Service形式调用，将复杂问题切分，以AOP方式模块化服务，举例来说日志、埋点模块采用AOP方式后，业务方不需要考虑日志、埋点的相关代码，只要以createService去声明调用Service即可。</p> <p>相应的BeeHive架构如下：</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/00ddf2772f7b09aa5ffe4e467dd120cb.jpg"></p> <p>Core + plugin的形式可以让一个应用主流程部分得到集中管理，不同模块以plugin形式存在，便于横向的扩展和移植。</p> <p>图中的BHContext，是BeeHive的配置文件，提供全局统一上下文信息。图中的BHCore即BeeHive提供注册、创建Module、Service逻辑，Module、Service注册和调用逻辑只和核心模块相关，Module之间没有直接的关联关系。</p> <p>BeeHive核心思想涉及两个部分：</p> <ol> <li> <p>各个模块间调用从直接调用对应模块，变成调用Service的形式，避免了直接依赖。</p> </li> <li> <p>App生命周期的分发，将耦合在AppDelegate中逻辑拆分，每个模块以微应用的形式独立存在。</p> </li> </ol> <p>BeeHive提供了三种不同的调用形式，静态plist，动态注册，annotation。Module、Service之间没有关联，每个业务模块可以单独实现Module或者Service的功能。</p> <p><strong>3.1 Module</strong></p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/2c35f87c310e98f295a8e94223d77bec.jpg"></p> <p>图中包含了主要的BeeHive启动过程以及Module的时序逻辑。Module的事件分发源于BHAppDelegate中的triggerEvent，对应GlobalContext也在回调中提供给业务方。</p> <p>BHAppDelegate中除了回调系统的事件，还将App生命周期进行扩展，增加ModuleSetup，ModuleInit，ModuleSplash，此外开发人员还可以自行扩展。</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/0ed7a04b6072fea9b34c7e722bdb1ff4.jpg"></p> <p>扩展周期过程中，同时加入Module分析量化功能，每个模块Init的耗时均可计算出来，为性能优化做到数据上的支持。一个App的业务增多过程中，通过分析定位Module的Init耗时可以确定需要优化的Module。</p> <p>Module遵循BHModuleProtocol后，能够捕获App状态的回调，并拥有App生命周期内的全局上下文，通过context可获取配置参数，模块资源以及服务资源。</p> <p>以BeeHive作为底层框架的App，除了解耦带来的便利，开发人员在开发新App过程中涉及相同功能的Module，无需重复造轮子，直接移植Module，开发一个App如同拼装积木，能组合需要的功能业务。</p> <p><strong>3.2 Service</strong></p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/af269ed5b0987b77a57a8ffa461abb5a.jpg"></p> <p>上述图中包含Service相关的逻辑，业务A可以通过createService直接调用服务，Module根据需求动态注册某个服务。Service的调用和实现，核心是BHServiceManager。可以单独创建Services interface Pod，统一放置要用的Services，这样的业务依赖就从网状式变成中心式，业务方只需依赖Services一个。</p> <p>Service可以动态共享对象，按需加载，BeeHive逻辑是将基础服务注册在plist中，业务型服务允许Service不先注册，直到业务需要时才被动态注册。</p> <p>Service支持两种不同模式：</p> <ul> <li> <p>单例： 对于全局统一且无状态服务，建议使用这种创建形式，这样有利于Service的统一管理以及减少不必要内存消耗。</p> </li> <li> <p>多实例： 每次调用服务都重新创建新的服务，对于涉及状态以及状态变化的服务最适合使用多实例方式。</p> </li> </ul> <p>在多线程环境下遇到了Service读写问题，已通过Lock来已避免Array crash问题。</p> <p>不过Service还存在如下问题：</p> <ul> <li> <p>Service依赖关系,导致底层依赖的Service没有被创建时就被调用。</p> </li> <li> <p>规划Service、Module创建顺序，使得App达到秒开，优化性能体验。</p> </li> </ul> <p>前者依赖问题计划通过调度机制来解决，后者还需要将AppDelegate更多业务剥离以及实践才可，这里不细谈。</p> <h3><strong>4. BeeHive背后的思考</strong></h3> <p>BeeHive以一个分发App状态和统一Service Interface的架构形式解决了多团队多开发人员协同开发中的耦合问题。对于实践过程中的开发成本，适应需要一定过程，但逻辑理顺后，应用起来不成问题。就收益而言，BeeHive更适合大型的多人项目以及快速移植的项目，小项目使用起来较复杂，有些得不偿失。</p> <p>至此，BeeHive中主体已分析到位，BeeHive是一个正在成长的iOS框架，目前Star已1500+，希望大家可以集思广益，多提issue、Pull Request，这样BeeHive也能让更多人受用。想象一下像蜜蜂一样优雅地搭建每个蜂窝模块。</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/59df37d755cf9d629f6ede70b8f8f10f.jpg"></p> <h3><strong>5. 参考</strong></h3> <ol> <li> <p>Spring相关资料： https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/wa-spring1/</p> </li> <li> <p>Apache DSO参考链接： http://httpd.apache.org/docs/current/dso.html</p> </li> <li> <p>Cocoapods资料： https://cocoapods.org/</p> </li> </ol> <p> </p> <p>来自：http://mp.weixin.qq.com/s/RUTmeJl4Kh4yXKS1EsYsKw</p> <p> </p>