架构团队如何重构内部系统

前端团队难免需要维护一些内部系统,有些内部系统由于开始的架构设计不合理,随着业务复杂度的增加,“坏味道”代码也越来越多,从而导致认知和沟通成本上升,甚至问题频出,此时,重构就自然成了一个选择。但重构不是一时兴起,也不是一蹴而就的,需要仔细的分析和有序的实施,以实验平台为例,介绍一下智联大前端的重构经验。

实验平台是智联招聘自主研发的A/B实验生态,依托于数据平台,并结合公司的业务和技术特点量身定制,提供了丰富的实验能力,科学的实验机制和完整的流程管理。

Web端是使用了基于 Vue 实现的 Ant Design Vue组件库开发实现;API层是基于Node.js开发,预先处理、组合、封装后端微服务所返回的原始数据,有效降低UI与后端接口的耦合,实现并行开发和接口变更。

现状

UI排版和布局的整体设计不统一,前端交互复杂,功能冗余,“坏味道”代码不断增多更是加大了开发与维护的难度;Api层没有遵循主流 RESTful Web API 标准,只负责了后端接口的转发,逻辑全放在Web层实现,没有有效降低UI与Api层接口的耦合,加重了Web层的负担;

基于以上原因,我们决定对实验平台系统进行重构,进一步提高其易用性、内聚性和可维护性。

分析

首先逐个页面分析一下实验平台功能及使用情况,以方便对接下来重构工作有初步的了解:

概览页:主要展现自实验平台上线以来使用情况的统计信息,为了更好展现统计内容,以及日后方便对数据结构的维护,我们决定数据不再由后端接口提供,改由自己的Api层计算;
实验列表页:列表页主要用于展示用户关注的实验的关键信息,所以尽可能的精简展示字段以及优化信息主次排版;同时,提供快速跳转入口(直达统计、直达调试),优化用户体验;添加可搜索实验名和创建人,优化搜索体验;对于实验状态,有些状态不再需要(如申请发布、同意发布、已发布、归档),同时还需要兼容旧的实验状态,为此我们对实验状态做了新的调整:

  • 草稿:新建
  • 调试:调试状态
  • 运行:运行、申请发布、同意发布
  • 停止:放弃、停止、已发布、归档
  • 世界概览页:基本功能不变,按原则重构代码即可

变量页:经过考量,变量没有必要再执行释放、或者恢复等操作,所以只需要展示正在“运行”实验的变量列表;
设置页:主要目的是展示和添加管理员,所以没有必要显示所有的用户,所以可以简化为删除和添加管理员即可;
基本信息页:此页面基本功能不变,优化页面布局排版,统一用户体验,编辑权限由Api层统一控制;
统计分析页:此页面基本功能不变,为了便于维护,统计数据全部由Api层计算生成;另外,经分析大盘指标页面实时功能可以去掉;优化页面整体布局排版及重构代码;
操作记录页:需要添加克隆实验id的信息,优化用户体验;
控制页:此页面基本功能不变,统一用户体验,编辑权限由Api层统一控制,优化页面布局排版及重构代码;
总结页:用于总结实验结果,这个页面经过分析,已经不再需要;

原则

至此,根据之前的分析,我们已经对实验平台的现状有了初步的认识。接下来,总结一下形成一些有用的指导原则:

分层,Web层和Api层应各司其职:

  • Web层只负责UI的交互和展示;
  • API层遵循Restful Web API标准,采用强类型检查的Typescript开发,负责所有的功能逻辑处理及权限控制;

布局,整体布局保持设计一致:

  • 布局自然化,提升可维护性;
  • 版块规范化,保持设计统一;
  • 各版块的上下左右间距一致,版块间对齐;

模块,保持职责单一,方便维护原则:

  • 按照职责拆分模块,并相互解耦;
  • 尽最大可能不维护状态(尤其是全局状态),而是通过与其他模块交互实现;
  • 逻辑去中央化,分散到各功能组件;
  • 组件化,保持组件职责单一;
  • 未复用的组件均置放于父容器组件的目录之下;

开发规范,遵循智联前端开发规范及自定义原则:

  • 样式规范化,降低更新成本;
  • 统一输入输出规范;
  • 禁止所有魔法数字,而是通过变量实现;
  • 禁止所有内联样式,而是通过更加通用的Class实现;
  • 尽最大可能不使用绝对定位和浮动,而是通过a-layout组件、标准文档流或Flex实现;

流程,采用渐进式重构方式:

  • 渐进式重构方式,分阶段进行重构,每一阶段都不破坏现有功能,具备单独发布的能力;

阶段

接下来,我们将重构周期划分几个不同的阶段进行有序实施。

第一步:js迁移到ts

众所周知,JS是一门动态语言,运行时动态处理类型,使用非常灵活,这就是动态语言的魅力所在,然而,灵活的语言有一个弊端就是没有固定数据类型,缺少静态类型检查,这就导致多人开发时乱赋值的现象,这样就很难在编译阶段排除更多的问题,因此,对于需要长期迭代维护以及众多开发者参与的项目,选一门类型严格的语言、可以在编译期发现错误是非常有必要的,而TypeScript采用强类型约束和静态检查以及智能IDE的提示,可以有效的降低软件腐化的速度,提升代码的可读性可维护性。

所以,这次重构工作首先从js迁移到ts开始,为后续模型梳理奠定语言基础。

ts仅限于API工程的node层,因为,前端使用Vue2对ts支持不太友好,所以还保持使用原有js。

第二步:梳理数据模型

这个步骤比较简单,主要是梳理现有的API接口请求的输入和输出的信息,对后续梳理数据实体打好基础。
首先,整理出实验平台系统所有的页面,如下所示:

  • 设置
  • 变量
  • 世界
  • 概览
  • 实验列表
  • 创建实验
  • 查看基本信息
  • 编辑基本信息
  • 查看操作记录
  • 查看统计
  • 控制

然后,分别对每个页面涉及的Api接口进行进一步统计,例如,设置页:获取用户列表、新增和删除用户,设置用户角色等API接口。
其次,根据上一步整理的结果,对每个API接口请求输入输出信息进行归纳整理,例如,打开实验基本信息页,找到浏览器的开发工具并切换到【NetWork】,鼠标右击请求接口找到【Copy as fetch】复制请求结果,如下图所示:
架构团队如何重构内部系统_第1张图片

如下展示了API接口请求输入输出信息的代码结构:

【示例】
// [分组]: 获取实验分组信息列表
fetch(
  "https://example.com/api/exp/groups?trialId=538",
  {
    credentials: "include",
    headers: {
      accept: "application/json, text/plain, */*",
      "accept-language": "zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8",
      "sec-fetch-mode": "cors",
      "sec-fetch-site": "same-origin"
    },
    referrer: "https://example.com/exps/538",
    referrerPolicy: "no-referrer-when-downgrade",
    body: null,
    method: "GET",
    mode: "cors"
  }
);

const response = {
  code: 200,
  data: {
    groups: [
      {
        desp: "c_app_default_baselinev",
        flow: 20,
        groupId: 1368,
        imageUrl: "",
        type: "A,对照组",
        vars: ["c_app_default_baselinev"]
      },
      {
        desp: "c_App_flowControl_baseline",
        flow: 20,
        groupId: 1369,
        imageUrl: "",
        type: "B",
        vars: ["c_app_flowControl_baseline"]
      }
    ],
    varName: ["gray_router_prapi_deliver"]
  },
  time: "2019-12-20 17:25:37",
  message: "成功",
  taskId: "5f4419ea73d8437e9b851a0915232ff4"
};

同样的,我们按照以上流程依次对所有页面的对应API接口请求的输入输出分别进行整理,最后,得到如下文件列表:
架构团队如何重构内部系统_第2张图片
接下来,分析每个接口的返回值,提取UI层交互会用到的字段,从而定义基本的数据模型,数据模型要能够直观的展示数据的基本组成结构,如下所示:

【示例】

// 分组
const group = {
  id: 123,
  name: 'A',  // 组别
  description: 'CAPP变量',  // 描述
  variableValue: 'c_app_baselinev',   // 变量值
  preview: 'http://abc.jpg', // 预览图
  bandwidth: 10  // 流量
}

第三步:梳理数据实体

前面我们梳理了数据模型,接下来,我们需要根据数据模型进一步梳理模型对应的数据实体,如下所示:

【示例】

class ExperimentGroup {
  id: number
  name: string
  description: string
  variableValue: string
  previewImage: string
  bandwidth: number

  constructor () {
    this.id = null
    this.name = null
    this.description = null
    this.variableValue = null
    this.previewImage = null
    this.bandwidth = 0
  }
}

把需要经过计算处理才能得到字段定义在Object.defineProperties中,如下所示:

【示例】

class ExperimentCompositeMetric extends ExperimentMetric {
   unit: string

   constructor () {
      super()
      this.unit = ''

      Object.defineProperties(this,  {
          displayName: {
              get: () => (this.unit ? `${this.title}(${this.unit})` : this.title),
              enumerable: true
          }
      })
   }
}

与此同时,根据接口的输出,定义了统一的Api接口输出规范的数据实体,如下所示:

【示例】

class Result {
  error: boolean|string|Error
  data: any
  requestId: string|null
  constructor () {
    this.error = false
    this.data = null
    this.requestId = null
  }
}

第四步:交互类型接口重新梳理

接下来,根据UI层的交互功能,定义接口的输入规范(包含方法、路径,及参数等),一边就把接口关联的实体丰富起来,最后,在实际开发中根据需要不断调整优化实体,如下所示:

【示例】

// 获取指标图表数据
get('/api/v2/experiment/stats/trending', {
  params: {
    id: 123,
    type: "key",
    period: "day", // or hour
    from: "2019-12-17",
    to: "2019-12-18"
  }
})

第五步:UI方面的重新梳理

这一步骤,主要是UI方面的重新梳理(页面、布局、组件等等),定义了页面的基本展示形式及输入输出规范:

【示例】



第六步:定义文件布局

在开始重构前,我们定义Web工程的基本文件目录,同时,根据以往经验,我们还提取了常用公共的变量及方法,如下图所示:
架构团队如何重构内部系统_第3张图片

shared文件存用于放公共文件资源,其中,components文件存放公共组件资源,api.js文件存放所有的API URL资源,styles文件存放公共css文件资源,images文件存放公共图片,fonts存放公共字体等。

在variables.postcss文件里,定义了一些常用css变量,如下所示:

:root {
  --font-family--code: cascadia, pingfang sc, microsoft yahei ui light, 微软雅黑, arial, sans-serif;
  --font-size--super: 70px;
  --font-size--xl: 24px; /* 超大字号 */
  --font-size--lg: 18px; /* 大字号 */
  --font-size: 14px; /* 常规字号 */
  --font-size--sm: 12px; /* 小字号 */
  --space: 16px; /* 常规间距,适用于padding及margin */
  --space--sm: 12px; /* 小间距 */
  --space--xs: 8px; /* 超小间距 */
  --color--white: #fff;
  --color--black: #000;
  --color--subtle: rgba(0, 0, 0, 0.45); /* 非显著颜色 */
  --color--message: #93a1a1;
  --color--info: #859900;
  --color--warning: #b58900;
  --color--trace: #657b83;
  --color--error: #dc322f;
  --color--normal: #268bd2;
  --color--lightgrey: #f0f2f5;
  --color--active: #1890ff;
}

在global.postcss文件里,对第三方库的样式覆盖及全局样式做了定义,如下所示

@import './variables.postcss';
 
@font-face {
  font-family: 'Cascadia';
  src: url('../fonts/cascadia.ttf');
}
 
// 全局样式
html,
body {
  min-width: 1200px;
}
 
 
.text--description {
  color: var(--color--subtle);
}
 
.text--mono {
  font-family: var(--font-family)
}
 
// 第三方样式覆盖
.ant-modal-body {
  max-height: calc(100vh - 240px);
  overflow: auto;
}
 
.ant-table-body td {
  vertical-align: top;
}
 
.ant-table-thead > tr > th {
  background: #fafafa !important;
}
 
.ant-table-small > .ant-table-content > .ant-table-body {
  margin: 0;
}
 
.ant-table {
  & .ant-empty {
    & .ant-empty-description {
      display: none;
    }
 
    &::after {
      content: '目前啥也没有';
      display: block;
    }
  }
}

而template.js文件,用于存放获取html模版的方法,如下所示:

import favicon from 'shared/images/favicon.png'
 
function generate ({
  ctx, title, ...pageContexts
}) {
  const prepareDataString = Object.entries(pageContexts)
    .map(([key, value]) => `var ${key} = ${typeof value === 'object' ? JSON.stringify(value) : value}\n`)
    .join('')
 
  const template = `
  
    
      //自定义title
      ${title ? `${title} | ` : ''}智联实验平台
      
      // 资源文件占位
      ${ctx.template.placeholders.head.style}
      ${ctx.template.placeholders.head.link}
      ${ctx.template.placeholders.head.script}
      
    
    
      // 资源文件占位
      ${ctx.template.placeholders.body.root}
      ${ctx.template.placeholders.body.script}
    
  `
 
  return template
}
 
export default {
  generate
}

同样的,我们也定义了Api工程的文件目录,如下图所示:
架构团队如何重构内部系统_第4张图片

shared用于存放公共文件资源,utils存放一些公共的方法,models文件里的文件就是我们前面所整理的数据模型。

第七步:渐进式开发

接下来,我们就可以正式进入下一阶段,进行渐进式重构了。
根据项目的难易程度及功能的依赖关联度,对所有页面定义优先级,如下所示:

  1. 框架
  2. 设置
  3. 变量
  4. 世界
  5. 概览
  6. 实验列表
  7. 查看操作记录
  8. 查看统计
  9. 查看基本信息
  10. 控制
  11. 创建实验
  12. 编辑基本信息

从低到高依次进行重构,每一阶段都不破坏现有功能,具备单独发布的能力,定义现版本为v1,重构版本v2,在url上进行区分,例如v2/exps。node层版本v1是js的,然后,逐步替换成用ts写的版本v2(因为ts向下兼容js,所以工程中可以同时存在);

随着,重构工作的有序进行,我们会发现重构变的越来越得心应手,需要注意的依然是要控制重构范围,完成一个功能测试之后,再开始下一个功能。

第八步:抽离公共组件

不难发现,这一步骤,其实和上一步骤同时进行的,在重构过程中,为了保证代码的简洁、统一、易维护性,我们不断的根据使用场景和功能抽离组件,来保障了代码和界面的统一,哪些场景可以抽离组件呢?

  • 使用超过3次的重复代码;
  • 使用场景类似;
  • 逻辑比较接近,总是一起更新的代码;

并遵循以下原则:

  • 保持组件职责单一,高内聚低耦合;
  • 保持参数的配置简单、灵活;
  • 保持颗粒度合适,代码行数适中;

在此基础上,我们抽离了布局,编辑,头像、菜单组件,实验状态等常用组件,大大的减轻了繁琐重复的工作量,如下:
BaseLayout:主框架布局容器,其左侧导航栏、右侧上可嵌套 Header、右侧下可嵌套section容器。
Header:顶部布局,自带默认样式,左侧标题Title,右侧操作按钮等。
BaseSection:只读布局容器,其左上可设置标题、下嵌套内容区域。
EditableSection:可编辑布局容器,其左上可设置标题、右上设置操作按钮、下嵌套内容区域。

第九步:统一整体布局、交互体验及提示信息等

随着重构工作的进行,我们需要对UI的一些细节做进一步的优化,形成一套统一设计体系:

  1. 整体布局,导航及各版块占比排查/调整,例如:

    • 间距
      各版块的上下左右间距一致,版块间对齐;
      版块内部边距(padding)统一;
      相同元素的间距达到统一;
    • 布局
      同一组件的位置(比如居左或居右)统一;
      采用左侧导航菜单、右侧内容模式布局,使用BaseLayout组件;
      页面右侧顶部使用Header组件;
      只读内容模块使用BaseSection组件,带编辑则使用EditableSection组件等;
    • 表格
      表格数据一律使用紧凑模式;
      表格首行锁定、部分表格首列锁定;
      对于一次性返回所有数据的表格原则上不使用分页;
      对于必须有分页的表格,分页区域应显示在可见区域内;
      表格内容主要字段自动列宽,次要内容列宽设置最小宽度;
  2. 交互体验,例如;

    • 表单编辑使用EditableSection组件,点击右上角“编辑”按钮弹出modal框进行编辑;
    • “操作按钮”在Header的右侧;
    • 删除操作弹出提示框PopConfirm组件;
    • 吐司提示框使用Tooltip组件;
    • 统一message 提示,标题,点击详情展示错误的具体信息;
  3. 规范字体,同一级别同一场景的字号,颜色、字体样式统一,例如:

    • 顶部 header的标题的font-size: 24px;
    • section的标题font-size: 20px;
    • 统计数字、英文变量等内容设置宽字体text--mono;
    • 描述等辅助文字内容设置样式text–description;
  4. message提示信息统一

    • 使用方式;
    • 交互形式;
    • 展示信息;

第十步:渐进上线v2页面

为了防止新上线的v2页面,在某些情况出现错误无法正常使用时,我们在页面右上角添加了“切换版本“功能,可以快速的切换到v1页面,不影响用户正常使用。且在一段时间自测和用户的反馈情况下,逐渐优化v2功能。

第十一步:上线全部v2版本

所有的v2页面和Api都全部上线后,通过一周自测和用户使用反馈,不再有使用功能性问题,即可去掉右上角的版本“切换按钮”。

第十二步:删除v1版本

运行观察一个月后,v2版本线上运行稳定,且使用无明显功能问题后,对v1页面和代码进行下线操作。自此,重构的大部分工作已经完成。

第十三步:抽离公共组件库

现在重构工作已经接近尾声,实验平台较之前从架构设计、编码规范、布局及用户体验等都有了脱胎换骨的变化。

在宣告重构完成之前,为了进一步统一用户体验、提高系统迭代效率,我们抽离了一个公共组件库,公共组件是与业务无关的,可以服用在其他场景。

由此,AntNest 组件库雏形就产生了,它基于Ant Design Vue组件库实现,其中涵盖了布局、容器、卡片、提示、编辑、数据展示等功能的公共组件。并很快发布v1.0.0版本,首先在实验平台和Ada工作台、魔方管理系统进行应用替换,不断的进行迭代优化,观察一段时间后运行稳定。并在智联的其他内部系统中逐渐推广使用,目前已成功应用到多个系统,如鲲鹏、伏羲、运营平台、性能监控平台等十几个项目中,未来其他内部系统都会替换成AntNest组件,形成一套统一管理系统体系,实现真正的统一用户体验。

第十四步:提供工程模版

为了进一步简化开发流程,方便大家快速创建项目,为此,我们还提供了基于Web工程和Api工程的轻量级模版。

其中,Web工程模版中基于AntNest组件库,除了基本的Web框架结构外,我们还在其中内置管理系统常用的概览页(普通概览和瀑布流概览)、列表页、详情页(只读和可编辑)、布局页及错误页等页面,满足用户基本需求。

Api工程模版是基于Node.js,并采用强类型检查的Typescript开发,预制了和实验平台一致的的文件目录结构,方便大家快速进行开发。

总结

回顾一下整个重构过程,会发现我们做的第一件事情并不是编码,而是对现状进行深入的剖析。在这个过程中,求同存异,一些模式会自然而然地呈现出来,它们都是重构的“素材”。

在真正进行编码时,我们采取了渐进式的策略,将整个过程分解成多个步骤。争取做到每一个步骤完成后,整个模块都能达到发布标准。这就意味着需要把每一步所涉及的改动都限定到一个可控的范围内,并且每个步骤都需要包含完整的测试。

以上就是本次实验平台重构的历程及经验,希望给日后开发新项目或重构老项目提供帮助及借鉴。

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