QCon演讲实录|淘系前台业务“秒交付”研发模式的革新探索
淘系业务高速发展，淘宝、天猫、淘宝直播、淘宝特价版、闲鱼等平台上业务不断创新，同时也对技术效率提出了新的更高的要求。而当前移动互联网客户端服务端分离的研发模式，存在跨技术栈+多端协同的挑战，也面临一些基础的技术和业务能力无法有效的复用的问题。在此背景下，结合云基础设施的演进，结合端技术的发展，淘系技术探索实践了业务云端一体化的研发，围绕应用架构的跨代升级，构建新的研发过程、研发体验，在研发期、交付期、运行期重新定义了前台业务的研发模式。
业务研发模式演进的核心驱动力
“能力复用”、“跨端”、“技术栈归一”是移动互联网业务效率提升的三大底层核心驱动力，围绕这三个点业务研发模式不断的演进，以适应业务高速发展的诉求。
整个软件工程发展的历史，就是复用的历史，一个行简单的“hello world”，背后是一个工程奇迹，比如内核2700w行代码，以及整个技术开源生态提供各种能力的组合，互联网业务应用无不是站在巨人的肩膀上。能力的复用从使用模式上可划分为代码复用、服务化复用、组件化复用三种形态，背后是业务效率、隔离、成本上的平衡。
移动互联网android、iOS两大技术生态，给业务在跨端一致性、业务效率上形成了巨大的挑战
技术栈归一，并不等同与跨端，也不是开发语言的统一，类似当前有业务全栈工程师的一种探索，这种模式是对开发人员提更高的要求，他要解决客户端、服务端，用不同的技术栈来完成业务研发的闭环，这并不是技术栈归一。技术栈归一是面向业务的技术栈收敛，让业务回归自身，通过合理的分工边界来减少协同。
我们来看淘系移动业务研发模式演进，最开始是“客户端-单端”的研发模式，一句话概述是“write repeatedly，run independent”，核心的问题是业务逻辑要重复的开发，并且面临业务多端一致性的巨大挑战；既然如此我们自然想到“客户端-跨平台”的研发模式，即“write once，run everywhere”，用一份代码实现业务的交付，这个阶段很多跨端技术框架层出不穷，典型的代表，从渲染模式上分类，可以分成基于webview渲染的各种hybird，以及通过jsbridge调用native原生渲染的RN和WEEX,以及直接从底层渲染引擎出发的flutter，这很好的避免了重复开发，业务多端一致性的挑战业务收敛到跨端技术框架上；
当前淘系业务研发挑战与应对
这样的研发模式是否已经完善，我们来看当前的一些现象。
移动互联网业务研发这些现象背后的核心问题是什么呢？
可以看到当前的业务研发模式，是以技术栈划分了客户端和服务端的强边界，中间基于API协同的模式，而API的定义随着业务快速发展是易变的、这层API并不是如TCP与IP层之间那样，有清晰的边界，不同的职责分工，易变这就造成了高昂的协同成本。同时也因为不同的技术栈，人力资源配比会对业务发展形成制约。伴随着业务平台化发展，业务平台化本质也是“能力的复用”来提升效率，大量业务都形成了面向前台业务页面的backend for fronted这一层，这层典型的特征是编排组合能力，快速的完成业务交付；比如一个活动页面，获取用户信息、商品信息、积分信息等，这本来是个内聚的业务，却因为技术栈的边界而割裂。
这些问题背后的主要矛盾，是一体化的业务，与技术栈为边界、基于契约分工协调研发模式的不匹配。举个反例子，泥水匠砌墙分两步，先是依据砖块要处的位置决定在某几个面涂上水泥浆，然后把这块砖放到合适的位置上；如果这两步分开为砌墙工程师+涂水泥浆工程师来协作，两个人在砌墙的时候还要对眼神确定应该给砖块某个面涂水泥浆，涂多少水泥浆，这样砌墙的效率还能快吗？
因此我们自然而然想到，让前台业务实现云+端一体化的研发交付，即“write integration run everywhere”，简类比研发模式变化，从原来的三个和尚没水喝，到两个和尚抬水喝，到一个和尚担水喝。那关键问题，如何让简单的编排逻辑的BFF层，由端同学实现闭环呢，从割裂的客户端+服务端研发，转变为前台业务研发，这里会有哪些困难
业务BFF现状是一个单体巨石应用，分析可见他由工程框架、通用技术、领域复用和业务逻辑共同组成，客户端研发首先面临开发语言门槛问题，技术栈上是不一致的；其次是业务隔离性问题，业务这一层与其他三层是紧密耦合的关系，而且业务平台的富客户端有高昂的开发语言约束的壁垒，也正因为这些客观因素，导致一个应用里面的业务越来越多，最后变成了业务间的耦合，造成研发效率的底下；最后是BFF运维的复杂，对客户端技术同学而言是巨大的壁垒。
那么这些问题怎么解决呢？核心2个策略，“多容器应用架构”+“组件化应用架构”，我们先看前者。
云原生技术发展，容器设计模式提供了多容器支持，为业务和依赖解耦提供了新的路径，原来业务之外的领域复用层、通用技术组件和工程框架，全部隔离到bottle runtime，业务逻辑独立运行在biz runtime，两个容器共同组合gaia application的容器规范；这里带来一个显著的变化，业务变轻量了，因此biz runtime的多语言变为可能，支持跨端研发语言门槛被解决。
这里还有另外一个问题，领域复用层内，包含了多种多样的领域能力，虽然与业务剥离了，但他们之间还是缺乏有些的隔离，同时富客户端高昂的使用成本怎么解决，如何让前台业务研发达到开箱即用的效果？
组件化应用架构就是实现平台能力快速复用的核心。首先bottle runtime支持开放扩展架构，支持组件的按需加载使用；从流量进出视角划分，定义了两种基本组件类型，其次不同的组件都有其自有数据协议，gaia定义了binding协议统一封装，面向业务研发则抽象了OnInputEvent、InvokeBinding、InvokeService三个基本接口，把组件能力标准化，这样OnInputEvent对应了InputBinding类型的业务组件，InvokeBinding、InvokeService对应了OutputBinding组件，两个容器见基于本地通讯的grpc收口。
有了组件化的应用架构，围绕这个架构的组件生产、交付、使用的配套体系也需要同步的建设。从组件生产者而言，他只需要按照bootle component规划来开发，交付时候gaia平台会自动生成各种语言原生的SDK，上传到组件库；对前台业务开发者，仅需要声明引用组件，编写自己的业务逻辑，后续的构建交付平台会自动的把组件交付。最终实现组件的开箱即用的效果。
总结来说，通过“多容器架构”+“组件化架构”的演进，业务函数化研发，解决了客户端同学实现云+端一体化闭环的技术栈门槛问题，领域能力开箱即用，让“前台业务研发”跨端闭环从设想到落地。
业务云+端一体化探索实践
有了这些架构能力升级，我们来看淘系业务云+端一体化的实践，基于业务的特性划分为3种典型的应用场景探索，分别是“一体化快速创新迭代”、“复杂交互逻辑”、“模块化搭建复用”。
▐ 一体化快速创新迭代
面对简单的业务编排场景，因gaia提供了跨语言的函数化研发能力，整个研发生产关系发生了变革，前台业务研发可以实现BFF到客户端flutter研发的闭环，用统一的Dart开发语言，不再需要协同开发，原来碰到的各种协同问题天然不复存在，实现内聚业务的“技术栈归一”；同时业务平台领域能力，成为gaia的组件，实现高效的“能力复用”。我们来看闲鱼足迹，这个典型的应用场景。
原来客户端+服务端基于API协作的研发模式，现在由“前台业务研发”一个角色来跨客户端和服务端的闭环，他从足迹的保存、查询、删除实现完整业务的交付，商品平台的领域能力提供商品信息查询，这个领域能力通过组件化开箱即用。
这种方式下，API还是一个显性存在的，强嵌入研发交付和运行过程当中的；大家估计也会碰到大量的API需要维护；同时API的粒度很难把控，一个页面，到底是一个API编排所有的服务，还是细分多个API，都有利弊，尤其是复杂业务交互逻辑的场景，是否有更高效的方式？
▐ 复杂交互逻辑
基于redux的一体化研发框架，是解决复杂交互逻辑场景的钥匙，其核心是基于store的state状态变化，驱动页面渲染，交互产生的事件，再由reducers函数化业务逻辑更新state；这套框架我们定义为Nexus一体化研发框架，对事件进行了抽象封装，把常见事件的统一定义，同时支持业务自定义事件类型，并打通客户端到服务端闭环。
比如闲鱼的交易下单场景，页面上涉及多块的数据，包括闲鱼币、详情、收获地址、运费、红包服务等，如果1个API编排所有的服务，势必造成业务的耦合，而多个API又对客户端交付复杂性、用户体验等产生影响，同时这个页面又存在修改地址、使用红包等用户业务交互的场景，最终情况往往是沉重的客户端逻辑，兼容与扩展性存在巨大挑战。
一体化研发框架则优雅的解决这些问题，页面级的orderPageState，他是由详情、收获地址、红包等state组成，页面初次渲染时候是init action，gaia业务函数响应并更新state，同步到客户端驱动页面的渲染；当后续有修改收获地址等事件发生，也是同样的处理流程闭环。
以此实现了页面和业务逻辑的解耦，业务通过自定义扩展事件驱动，把业务逻辑下沉到了云端，客户端轻量化交付，也解决了客户端版本化发布重逻辑带来的碎片化挑战，同时业务逻辑基于state的扩展组合和事件驱动，实现业务细粒度的解耦，提升了业务效率。这种研发模式下，API已经弱化不再需要基于强协议的开发。
▐ 模块化搭建复用
看淘系业务页面组成，肉眼可见的存在复用的可能，“能力复用”本身就是业务效率提升的核心驱动力，同时业务高速发展也提出了通用的诉求，不可能所有的业务都是从0到1的开发，那怎么样去实现页面的复用呢？
分析页面的结构，其实质是由模块组成的；模块则由layout节点和普通节点共同组成，layout是信息流、stick等多种形态按业务的选择，普通节点是一个个端组件，端组件是UI控件模板和数据源共同组成，实现最终的端组件渲染展示与交互使用，我们自然想到，通过页面模块化的搭建，实现快速的业务交付。
DinamicX是淘系端组件化的产品，与gaia的结合提供数据的编排能力，建设页面搭建平台，让业务交付从开发编码，变成一次快速的配置交付过程，所见即所得。
看淘宝特价版活动页的例子，通过搭建平台把多个模块组合起页面，模块则由布局节点和普通节点端组件组成，端组件后面是对应的数据源服务，让这些业务快速交付。
总结展望
淘系前台业务云+端一体化的探索，核心是通过多容器应用架构的升级，打通了技术栈的边界，实现了业务跨云+端的闭环；通过组件化的应用架构实现领域能力复用的透明化；通过函数化的研发交付让运维透明；通过云端一体化框架以及页面模块化搭建，让“前台研发”专注于业务。
云端一体化研发模式闭环，沉淀典型应用场景模式。前台编排型场景交付效率提升30%（bug数量减少20%）；闲鱼求购、悬赏端到端简单需求变更一人半天上线，这在过往从0到1的开发模式下是不可想象的；研发期修改调试10秒内交付生效，真正做到秒交付的研发。
当前gaia平台已经实现百万级QPS、百亿级流量运行，包括闲鱼、淘宝互动、淘宝特价版、淘宝拍卖等等众多的业务场景已经广泛的使用。
总结淘系前台业务云端一体化研发模式的探索，本质仍是围绕“能力复用”、“跨端”、“技术栈归一”这三个核心的驱动力的探索；云+端一体化“前台业务研发”，是业务研发分层职责与关系的再定义，从基于物理的技术栈边界，转为以业务内聚的逻辑边界；底层则是应用架构的升级，基于单一职责，多容器+模块化的方向演进，让业务聚焦自身。
展望未来，首先是在研发工程体系上，要端到端打通一体，对应研发配套基础能力，如调试、问题排查等，是后续研发模式成败的关键，这个点上往往是大家做技术平台产品容易被忽视的点，很多产品大逻辑是通顺的，最终往往死于细节。其次要实现运维自动化，组件的管控，面向业务透明升级，基于流量驱动的容量管理，运维透明化是个巨大的挑战。最后，技术不是银弹，当前这种架构和研发模式有其适用的场景，也有其负向的效应，比如机器资源overhead的成本，运维职责逐步转移到平台后如何用技术能力系统化解决，是未来可期待的突破。
淘系技术部-架构团队-诚招英才
致力于为淘系核心能力、产品与解决方案：
新一代业务研发模式平台 - Gaia
亿级用户在线、千万级QPS的海量高并发消息网关 - ACCS
下一代网络协议QUIC的实现与落地 - XQUIC
自适应高可用解决方案与核心能力 - Noah
支撑整个阿里的移动中间件体系（千万级QPS接入网关、API网关、移动配置中心等）
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作者|孙棋（空蒙）
编辑|橙子君
出品|阿里巴巴新零售淘系技术
