生存or毁灭？QQ空间150万行代码的涅槃重生
腾小云导读
今年是 QQ 空间诞生的第十八年，空间客户端团队也在它十八岁生日前夕完成了架构升级。因为以前不规范的多团队协同开发，导致代码逐渐劣化，有着巨大的风险。于是 QQ 空间面对庞大的历史债务，选择了重构升级，不破不立。这里和大家分享一下在重构过程中遇到的问题和解题思路，欢迎阅读。
目录
1 空间重构项目的背景
2 为什么要重构
3 空间的架构是如何崩坏的
4 架构的生命力
5 渐进式重构如何实现
6 如何保证架构的扩展性与复用性
7 如何降低复杂度并长期可控
8 如何防止劣化
9 性能优化
10 项目重构成果总结
11 展望
18年前，QQ 空间上线，迅速风靡全网，成为了很多人的青春回忆。18年后的今天，QQ 空间的生命力依然强劲，是很多年轻用户的首选社交平台。
而作为最老牌的互联网产品之一，QQ 空间的代码也比较陈旧，代码运行环境复杂，维护成本高，整体架构亟需一场升级。
01、空间重构项目的背景
作为一个平台型的入口，空间承担了为很多兄弟业务引流的责任，许多团队在空间的代码里协作开发。加上自身多年累积的功能迭代，空间的业务变得非常复杂。业务的复杂带来了架构的复杂，架构的复杂意味着维护成本的升高。多年来空间的业务交接频繁，多个团队接手。交到我们团队手上时，空间的代码已经一言难尽。
这里先简单介绍一下空间的业务形态：空间目前主要的入口是在手 Q 里，我们叫做结合版。同时独立版的空间 App 还在维护（没错，空间独立 App 仍然还有一批忠实观众）。可以看到，空间有一套独立于手 Q 之外的架构，结合版与独立版会共用大量技术组件和业务组件。
02、为什么要重构？
空间是一个祖上很阔的业务，代码量非常庞大，单统计结合版的代码，就超过了150w 行。同时空间的代码运行环境也极为复杂，涉及5个进程和2个插件。随着频繁的交接和多团队的协同开发，空间的代码逐渐劣化，各项代码质量的指标几乎都在手 Q 里垫底。
空间的代码成了著名的原始森林 - 进得去出不来。代码的劣化导致历史 bug 难以收敛，即使一行代码不改，每个版本也会新增历史 bug30+。
面对如此庞大的历史债务，空间已经到了寸步难行，不破不立的地步，重构势在必行。所以，借着空间 UI 升级的契机，空间团队开始空间历史上最大规模的一次重构。
03、空间的架构是如何逐步劣化的？
跳出棋局，站在今天的角度回头看，可以发现空间的代码是个典型案例，很好地展示了一个干净的架构是如何逐步劣化的。
3.1 扩展性低，异化代码无处安放
结合版与独立版涉及大量的代码复用，包括组件、页面和跨 App 的复用等。但由于前期架构扩展性不高，导致异化的业务代码无处安放，开始侵入底层技术组件。底层组件代码开始受到污染。
3.2 代码未隔离且缺乏编程范式
空间是个平台型的业务，广告、会员、游戏、直播、小世界等团队都会在空间的代码里开发。由于没有做好代码隔离，各团队的代码耦合在一起，各写各的。同时由于缺乏编程范式，同一个类中的代码风格迥异。破窗效应发生，污染开始扩散。
3.3 维护成本暴增，恶性循环
空间的业务逻辑本身就很复杂，代码的劣化使其复杂度暴增，后续接手团队已有心无力，只能缝缝补补又三年，恶性循环。
最后陷入怪圈: 代码很乱但是稳定，开发道理都懂但确实不敢动。
3.4 Feeds 流的崩坏
以空间的 Feeds 流为例，最开始的架构思路是很清楚的，核心功能在基类实现，上层业务可以低成本地开发一个新的 Feeds 流页面。同时做了很多动态化和容器化的设计，来满足迭代效率。
但后续的需求迅速膨胀，异化出18种 Feeds 流场景，单 Feeds 流可能出现60多种卡片。这导致基类代码与 Feed View 中的代码迅速膨胀。同时 N 个团队在同一批代码中开发，代码行数和圈复杂度逐渐劣化。
04、架构的生命力
痛定思痛，在进行空间重构前的首件事情就是总结经验，避免重蹈覆辙。如何保证这次重构平稳落地并且避免后续每三年一重构？
我们总结了四点：
| 渐进式重构：高速公路换轮胎，如何平稳落地？ 提高扩展性和复用性：是否能低成本迁移到其他业务，甚至是其他 App？ 复杂度长期可控：n 个团队跑来做两年需求，复杂度会不会变高？ 做好防劣化：劣化代码被引入，能否快速发现？ |
空间的重构都围绕着这四个问题来进行。
05、渐进式重构如何实现？
作为一个亿级日活的业务，空间出现线上问题很容易引起大量投诉。高速公路换轮胎，小步快跑是最合适的方式。因此，平稳落地的关键是渐进式重构，避免步子迈得太大导致工作量扩散。
要做到渐进式重构，核心是保证两点：
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为了实现以上两点，我们基于以下几点来进行改造：
5.1 先拆解，后治理
我们并没有立即开始对旧代码进行重写，而是先基于团队的 RFW-Part 框架对老代码进行拆解。Part 自带生命周期，可以保证老代码平移前后的运行逻辑一致。
尽管代码逻辑没有翻新，但大问题被拆解为一个个小问题，我们再根据优先级对单个 Part 进行重构。保证无论重构了多少，空间都是可用状态，能立即上线验证。
RFW-Part 框架后文会有介绍，此处不做展开。
5.2 架构融合
我们彻底抛弃了空间老的技术组件，与团队内部沉淀的 RFWComponent 进行架构融合，同时也积极接入手 Q 统一的 UI 体系。保证开发能专注于业务中间层开发。
5.3 提效前置，简化运行环境
在进行业务重构前，我们先还了一部分技术债。包括去插件化、进程统一、工程结构优化和编译优化等。这些工作都在业务重构前完成并上线验证，简化了空间代码的运行环境，提升开发效率，保证了重构工作的敏捷性，达到了针对单点问题快速重构快速验证的目的。
06、如何保证架构的扩展性与复用性？
扩展性和复用性是软件工程永恒的话题。空间历史架构并没有很好处理这两点，其他业务接入时难以处理异化逻辑，使异化逻辑侵入底层代码。同时为了强行实现结合版和独立版的代码复用，使不同的场景耦合在一起，互相干扰。
为了提高架构的扩展性和复用性，我们重新设计了空间的架构层级。
6.1 业务层打薄，专注中间层
为了避免代码跨层级污染，我们对架构的分层比以往更细，隔离做得更严格。
底层技术组件基于 RFW 框架。RFW 中的组件更干净，没有任何业务侵入，能在其他 App 开箱即用。
中间层负责对 RFW 组件和手 Q 运行环境做桥接，并对底层组件进行扩展，实现一些空间相关但与具体场景无关的功能。中间层的代码能在一周之内迁移到其他 App。
6.2 业务层打薄，专注中间层
RFWComponent 是一线开发在实际业务中沉淀出的一套组件库，目前由空间和小世界团队共同维护。所有组件都经过了线上业务的验证，保证了易用性和扩展性。组件也很完整，开箱即用。
最重要的是，RFW 的核心组件都可由上层注入代理实现，这使其并不依赖于手 Q 的运行环境，也避免了业务侧逻辑入侵底层代码。
目前整套架构已在空间、小世界、频道、基础等团队深度使用。空间也是第一个使用这套架构重构老代码的业务，整个过程非常省心。
07、如何降低复杂度并长期可控？
7.1 组合代替继承，Part + Section，拆！
什么是 RFW-Part？RFW-Part 是团队内部沉淀的一套页面级的 UI 容器架构，Part 可感知页面的生命的周期，功能在内部闭环。不同 Part 无法感知对方存在，代码是严格隔离的。
但是 Part 是页面级框架，无法解决 Feeds 流列表复杂的问题，Section 架构作为 Part 的补充，主要解决列表以及 ItemView 的拆解问题。其设计思路与 Part 框架一致。
基于 Part 和 Section 架构，我们将空间的代码拆分为了一个个标准的集装箱。代码复杂度和上手难度大大降低。新人内包入职一周便可独立开发，三天就完成了新功能此刻的消息页。
7.2 使用 Part 架构重塑超级页面
空间80%的流量和功能都集中在好友动态页和个人主页两个 Feeds 流页面，尽管内部已基于 mvvm 分层，但单层内的复杂度仍然过高：
以空间的好友动态页为例，我们将页面不同功能的代码都拆分到一个个 Part 里，Fragment 仅作为一个容器，负责组装自己需要的 Part。
最终页面被拆分为27个 Part，页面代码由6000多行减少到320行。很多 Part 可以直接拿去被其他 Feeds 流页面复用。
7.3 使用 Section 框架重塑 Feeds 流
经过 Part 的改造，页面级的功能都被拆分为子模块。但 Feeds 流整体作为一个 Part，复杂度仍然过高，我们需要设计一套新的框架，对 Feeds 流中的卡片进一步拆解。
7.3.1 空间老的 Feeds 流框架
这里先介绍一下空间老的 Feeds 流框架 - Ditto。
Ditto 框架魔改了 Android 原生的布局体系。其将一个卡片按位置分为不同 Area，每个 Area 作为一个容器。不同类型的卡片根据服务端下发的数据在 Area 内部做异化。
而每个 Area 的布局由 json 文件下发，Ditto 框架解析后使用 canvas 自绘，完成显示。
这套架构的优势是动态化能力强，服务端可定义任意样式，但缺点同样明显：
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7.3.2 优化方向
为了降低复杂度，我们决定按以下方向优化：
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7.3.3 Section 框架架构设计
和 Part 一样，我们将一个卡片按照功能逻辑拆分为一个个 Section，形成一个 Section 池。不同卡片根据需要组装自己需要的 Section 即可。
Section 的 UI、数据、业务都是内部闭环的。不同 Section 互不感知，保证了代码物理隔离。
每个 Section 会与 ViewStub 绑定，布局可以按需加载。ViewStub 与 Section 是一对多的关系，Section 在查找 ViewStub 前会先去缓存池找，这样实现了多个 Section 修改同一个 View，保证 Section 拆得尽可能细。
上图中各模块的具体职责如下：
| Section：某一切片的完整 UI+逻辑； ViewStub：与 Section 一对多，按需加载； Assembler：负责组装 Section，可根据页面异化； SectionManager：绑定数据、分发生命周期； DataCenter：Feeds 相关数据在各页面间的同步； IOC 框架：控制反转，用于 Section 与页面交互。 |
Section 整体的结构图如下：
7.3.4 落地效果
基于这套 Feeds 流框架，我们完成了历史卡片的梳理和重构:
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7.4 完善通信设计，保证代码隔离不被打破
Part 和 Section 之间会有许多通信的需求，比如数据同步，不同模块交互等。为了保证代码隔离不被打破，我们设计了比较完善的通信机制：
| 页面与 Part：ViewModel + LiveData； Part 与 Part：页面级事件，事件只在 PartHost 内部生效，无需注册与反注册； 页面与页面：DataCenter 数据同步。 |
7.5 异化逻辑抽离，复杂度持续可控
除此之外，另一种容易打穿架构的元素是异化逻辑。比如同一张卡片在不同的页面需要显示不同效果，比如数据埋点的参数需要从页面最外层传递到 Section。针对这种跨层级通信的场景，我们设计了一套 IOC 框架来完成依赖注入，将异化逻辑拆分到了一个个 IOC 实现类中。
IOC 机制的核心是：View 树回溯 + ViewTag 存储 + 接口中心管理。我们注册时将 IOC 实现类与 View 绑定，查找时基于 View 树来回溯，保证了 O(N) 的复杂度，且可以跨越任意层级。
过去，即使传递一个 pageId 参数，也要一层层传递：
现在，层级再深我们也可以很方便拿到需要的 IOC 实现。
08、升级方案
8.1 容灾设计
站在用户的角度，其实对重构与否并没有太大感知，用户只关心稳定性是否有下降。如此大规模的重构，一行代码引起的崩溃便能使几个月的努力功亏一篑。我们上线前的首要目标便是保证用户使用不受影响，不求有功，但求无过。
因此，我们在上线前做了很多容灾设计，保证空间的核心功能可用性。
8.1.1 动态开关
我们在空间的中间层埋了配置，能通过配置下架任意的 Part 或 Section。业务层编写代码时不用再单独为每个小模块添加开关，只要基于框架做好细粒度的拆分即可。
8.1.2 崩溃保护
同时，我们做了崩溃保护的设计，保证非核心功能崩溃不会影响核心功能的使用：
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8.2 性能监控
同时，为了防止性能劣化，我们做了很多性能监控。
针对线上：
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针对线下：
我们基于 ARTMethodHook 框架，实现对具体 View 耗时的监控，能快速定位到出问题的控件，节约开发定位性能问题的时间。
整体监控体系如图：
实际效果如图：
09、性能优化
第一次灰度后，我们尴尬地发现启动速度并没有大幅提升，流畅率甚至发生了降低。因此我们做了首屏启动和流畅度的专项优化：
9.1 首屏启动优化
我们重新梳理了启动流程中的数据处理，在启动前和启动后做了一定优化：
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布局异步渲染
我们将首屏启动前，会根据缓存提前计算需要的布局，实现布局异步预加载。同时，为了保证 Context 的正确性，我们 Hook 了 Activity 的启动流程，提前准备好空的 Activity 对象用于异步 inflate，并在启动后绑定真实的 Context。
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精准预加载
在首屏启动前读取缓存，提前计算首屏 Feed 对应的 Section 布局并异步加载。
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生命周期扩展
扩展 Part 生命周期，各个 Part 的次要功能在首屏展示后初始化。
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优化后的效果
空间好友动态页的冷启动速度提升56%，热启动速度提升53%。
9.2 列表性能优化
经过分析，我们发现列表卡顿的原因集中在两点：
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解决思路：
| 边滑边异步 inflate：为了解决频繁创建新 View 的问题，我们在滑动时，会提前计算后面卡片所需的 ViewStub，并提前异步加载好。 自定义组件，降低层级，提前计算高度：列表中部分组件测量性能较差，比如部分嵌套 RecyclerView 的组件，会频繁触发子 RecyclerView 的测量，拉高整体测量耗时。对于这些组件，我们使用自定义组件的方式进行了替换。降低布局层级，并且提前计算高度，设置布局的高度为固定值，防止频繁测量。 |
优化后的效果：完成优化后，空间首页 FPS 完成了反超，相比老版本提升了 4.9%。
10、项目重构成果总结
从我们 AB 测试的实验数据来看，重构的整体结果是比较正向的，代码质量提升与性能提升带来了业务指标的提升，业务指标的提升也带来广告指标的提升。
11、展望
空间的代码历史悠久，错综复杂，使得空间业务在很长一段时间都处于维护状态，难以快速开发新的需求。最大的三个模块是压在空间业务上的三座大山：Feeds 流、相册和发表。通过这次架构升级，我们完成空间底层架构的焕新，完全重写了最复杂的 Feeds 流场景，同时相册模块也已经重构了一半。等剩余模块重构完成，空间的祖传代码就被全部重写了。面向未来，我们也能够更迅速地支撑新需求的落地，让十八岁的 QQ 空间焕然新生，重新上路。欢迎转发分享~
-End-
原创作者｜尹述迪
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