“ 业务开发遇到环境问题越来越多，重大影响开发效率，有些外表看似打包问题，背地却是工程架构的腐化。”

背景

近年来，iOS工程复杂度高的负面影响逐步裸露，很多同学都受到了iOS打包慢和打包简单的“残害”，业务开发效率受到很大影响。我记得已经有个同学跟我诉苦，他把几个模块打包后集成到主工程，这个过程中每个步骤都有打包失败，总共花了大半天工夫。

Alibaba.com是跨境B类电商业务，2012年开始开发iOS客户端。为了撑持业务倒退，2016年进行组件化革新，从繁多工程架构演变模块化架构。随着业务和无线技术的倒退，客户端曾经从小型模块化工程演变为一个巨无霸工程。团队一共建设了100多个自保护模块，包含业务模块、架构设施、Hybrid容器、Flutter容器、动态化技术、根底中间件等能力。外表上工程架构正在有序地演进，但外部曾经乱象丛生。模块关系凌乱，循环依赖和反向依赖行为越来越多。大量模块不合乎LLVM Module规范，spec文件不全、头文件援用不标准。因为工程不标准，Cocoapods无奈降级，只能应用1.2和1.5旧版本，技术上落后了3年以上。

为了彻底解决问题，进步业务开发体验，阿里巴巴ICBU端架构组对iOS工程架构进行全面地治理。我也写下一篇文章记录本人的思考，欢送有趣味的同学领导交换。

Steve Mcconnell 《Code Complete》：“软件的首要技术使命：治理复杂度。”

架构腐化会产生哪些问题？

问题一：模块打包复杂度高

工程环境混淆

2016年Alibaba客户端组件化做的并不彻底，很多模块只是模式上的拆散，实际上还存在反向依赖和循环依赖问题。到了2017年，团队想做Framework化，发现模块独自打包编译不过。于是，为了模块编译通过，咱们开发兼容脚本，将所有framwwork和头文件都增加到工程searchPath里，并且让模块间接读取同步主工程Profile里所有依赖。自从有了兼容逻辑，spec文件不写依赖形容也能编译得过，于是再也没人保护spec文件，跨模块的头文件援用也越写越乱。

环境不兼容&模块构建失败

因为存在循环依赖、头文件不标准等问题，模块编译脚本加了许多workaround逻辑，兼容头文件索引。这导致模块Cocoapods环境无奈降级，始终停留在1.2版本。而随着中间件和社区swift技术越来越多，主工程Podfile用了cocoapod 1.5的新语法。环境开始不兼容。同时，模块解析主工程Podfile时，无奈辨认cocoapod 1.5的新语法，模块构建失败。

每年节约了90人日的开发资源

模块打包失败后，开发须要剖析日志，排查打包失败起因，若剖析不进去则须要找架构组反对。一个模块打包失败，会始终卡住需要不能集成，会阻塞测试或其余开发工作。

依据开发反馈的状况，预计均匀一次模块打包失败要耗费2个小时的研发资源。据统计，Q1期间，模块打包失败总数高达200屡次，其中70%的打包失败是因为简单度过高导致的。每一次打包失败节约2个小时，相当于每年节约了90人日的研发资源。

Robert Martin 《Clean Architecture》：“不论你们多敬业，加多少班，在面对烂零碎时，你依然会举步维艰，因为你的大部分精力不是在应答开发需要，而是在应答凌乱。”

问题二：主工程打包慢

如果模块不标准，又须要援用swift中间件，无奈独立动态库，只能以源码模式集成到主工程。这导致主工程打包时须要编译大量源码，均匀打包工夫比手淘、优酷等工程慢12分钟。需要提测、集成、修复bug、排查问题时都须要进行主工程打包，打包慢会阻塞开发和测试的工作。某一次双周迭代打包了70次，节约了14个小时。

问题三：工程环境不稳固

Cocoapods环境不能降级，只能应用1.2和1.5的旧版本。但旧版本环境没人保护，环境极其软弱，比方有人公布了一个不非法的spec，Pod Update就会挂掉。因为模块不标准，源码开发时会呈现各种莫名其妙的编译问题。业务开发和调试效率会很低，节约大量的工夫。

问题四：Swift开发举步维艰

近几年swift遍及，iOS社区和团体swift中间件越来越多。然而，Swift模块严格遵守“LLVM Modules”标准，不容许循环依赖、内部依赖要显示申明、头文件援用要采纳尖括号，否则就会呈现“could not build module xxx”、“No such module”等谬误。高标准的要求下，咱们的工程开发引入Swift举步维艰。尽管咱们本人能够不应用Swift，但团体和三方的中间件Swift化的趋势是不可逆的。

近两年，Alibaba.com的工程引入许多Swift中间件，同时也自主研发了许多swift组件，这也彻底引爆了研发效率的问题。相干模块频繁打包异样。不标准问题盘根错节，常常解决完一个编译器谬误，又呈现另一个谬误，子子孙孙无奈穷尽。最初零碎开始呈现各种不可控危险。

此外咱们大部分模块都不合乎LLVM Modules标准。如果业务需要应用Swift或援用到Swift中间件，就要花大量工夫去解决适配问题。依据麻利迭代的数据，需要A打算10人日，理论耗费20人日，需要B打算6人日，理论耗费10人日。

复杂度的好转到肯定水平，肯定进入有诸多unknown unknown的水平

问题五：历史代码清理艰难

最近几年很多旧业务曾经下线或革新。但因为模块之间耦合重大，许多旧代码始终不敢删，这也导致包大小继续收缩。

架构腐化治理的艰难与策略

影响范围广，治理难推动

2020年，我在iOS技术栈发动了架构治理我的项目，动员各个业务线的iOS开发一起治理，却陷入了困局。一方面，业务开发没有投入资源。另一方面，许多业务模块之间调用关系凌乱，治理危险高，大家都不敢轻易动。

数据化剖析，自顶向下推动

iOS工程的凌乱曾经重大影响了业务倒退，大家工夫都节约在解决编译打包问题上。各业务的iOS开发同学都被困扰，许多开始反馈因为打包困难严重影响开发效率。

为此，我开始全面梳理研发流程的数据。一方面，我统计了模块构建失败数据，主工程打包的耗时，而后再联合其余客户端的数据进行比照；另一方面，我对业务开发做访谈，从用户的角度理解资源节约的数据，补充研发平台中无奈统计到的环节。最初，胜利将工程凌乱对研发效率的负面影响量化为具体的数据。

有了数据分析后果，就有了推动的抓手，能够自顶向下推动架构治理。

解决方案

纵观全局，理清模块依赖关系

第一个难点是模块的关系不清晰。模块形容文件里依赖列表都是空的，模块之间的关系就像一团毛线。

模块的关系不清晰，治理我的项目就无奈拆解，老本也估算不进去。因而要先纵观全局，剖析整体的模块依赖关系。

我开发了一个工具进行剖析。首现查找模块的所有文件，应用正则匹配找到它import的内部头文件，失去内部援用的头文件汇合。而后搜寻主工程的Pods目录，匹配头文件所属的内部模块，最初聚合失去残缺的模块依赖树。

下一步是视觉化，视觉化当前能够更直观地查看模块关系的复杂度，不便制订治理打算。我应用了Dot language来形容模块关系，能够主动生成整个工程的依赖关系图，也能够生成某个特定模块的依赖关系图。

依赖倒置、分层治理

第二个难点是治理的依赖条件简单。

模块治理胜利的规范是整个依赖树的所有模块都没有循环依赖，并且都合乎LLVM Module标准。比方治理业务模块A，模块A的依赖树里有一个模块C，模块C存在循环依赖或不合乎Module标准，A模块打包时就会报异样.而Cocoapod和XCode每次只报一个异样，不能剖析整个依赖树所有的问题。

咱们工程本人保护的模块有130多个，三方库和中间件模块200多个。业务模块除了本身依赖，还有许多间接依赖，依赖树非常复杂。这种状况下，间接治理业务模块复杂度极高，治理过程也会很凌乱。

上图的示例中，模块C、模块I、模块G是关系简单的核心模块。比方“模块I”间接依赖了30个内部模块，间接依赖100多个模块，它间接耦合关系有5个循环，间接耦合关系15+个循环。如果间接治理“模块I”，须要解耦15个循环关系，将100多个模块进行Module化革新。依照这样的思路治理，批改逻辑极其简单，很可能治理到一半就进行不上来。

为了解决这个困局，我对模块进行分层和分类。划分的根底逻辑有3个：

  1. 越是底层的模块依赖关系越简略；
  2. 没有循环依赖的模块更容易治理；
  3. 治理实现的模块能够被疏忽。

依照这个思路，我先梳理分明模块所属的档次，而后自底层逐层向上治理。当底层模块都治理完，依赖多的模块累赘也会大大降低。当底层的循环依赖解耦实现，下层的模块就不必解决的间接循环依赖。

最初应用四象限分析法，将模块分为4个组，1根底模块无循环依赖、2根底模块有循环依赖、3业务模块无循环依赖、4业务模块有循环依赖，按程序治理每一组。

自动化修复

第三个难点是代码改变量大。模块治理面临许多子问题，“模块spec文件的依赖形容不全”、“umbralla头文件不缺失”、“public头文件援用不标准”、“循环依赖解耦”。仅仅修复“模块spec文件的依赖形容不全”就很艰难。

补全依赖的办法是查找所有源文件的import形容“（import <xxxFramework/xxx.h）”，统计以来的所有framework。再基于framework名称反向查找所属的模块。另外有很多import格局不标准，有些是间接援用文件名（import “xxx.h”），有些是门路形式援用（import <xxx/xxx/xxx.h>），遇到这种不标准的援用，还须要全局搜寻能力找到属于哪个模块。举个例子，模块A的dependence形容是空的，但实际上它依赖了20几个模块。模块A有60多个源文件，每个源文件import援用均匀是10行,总共600行援用代码。如果人工剖析这600行代码，预计得花一天工夫。这还只是批改其中一个问题，还不包含“umbralla头文件不缺失”、“public头文件援用不标准”、“循环依赖解耦”。

因而，纯人工治理基本行不通，必须通过自动化的形式提高效率。于是我开发了一个架构治理引擎，能够用来剖析模块依赖关系，也能够修复spec依赖形容不全、主动生成umbralla头文件、批改不标准头文件援用等等。自动化的修复工具能够笼罩95%的代码改变量，开发只负责批改路由、服务API、代码迁徙、模块拆分合并等变动较大的逻辑改变。

架构治理引擎不仅能够做架构治理，它还能做为团队管理工具，比方剖析git仓库活跃度，批量设置CodeReview规定，记录研发过程的日志。

上面这段代码应用了ruby语言和cocoapods-core框架，次要性能是剖析模块import代码，修复模块的podspec的依赖。

require 'cocoapods'require 'cocoapods-core'require 'xcodeproj'def DependencesAnalyser.main(contextHelper, projectToolPath, moduleName, allModuleNames)    # 1修复import格局    iOSProjectDir = contextHelper.projectDir    podDir = contextHelper.podDir    iOSProjectName = contextHelper.projectName    # 读取source_files门路    sourceDir = contextHelper.sourceDir    if sourceDir.nil?      puts '[error]依赖修复失败，找不到正确的sourceDir'      return nil    end    # 1 读取源文件目录下的所有.h和.m文件的门路    allheadPaths = getSourceHeaderPath(sourceDir)    # 2 遍历所有源文件，读取文件的每一行，正则匹配出所有import的代码行    # 2.2 如果是import "" 或者 import <xx.h> 规定援用的,解析出依赖的头文件    importHeaders = parseHeaderNameFromQuotationImport(allheadPaths)    # 2.1 如果是import <xx/xx.h> 规定援用的间接截断出framework名    dependences = parseFrameworkNameFromAngleBracketsImport(allheadPaths)    # 3 如果是import "" 规定援用的，判断援用的头文件是否存在Pod目录下，如果存在记录所在Pod的Framework名    # 3.1 读取主工程Pod文件目录下所有依赖库的.h文件的门路    dependencesFromQuatationImport = findFrameNameFromQuatationImportHeader(podDir, importHeaders)    dependences = dependences + dependencesFromQuatationImport    filtedDependences = filterDepencences(dependences, projectToolPath, moduleName, allModuleNames)    # 4 读取podspec，批改dependence后，输入新的podspec文件    modify_spec_file(filtedDependences, contextHelper)    # 5 输入依赖关系文件    return filtedDependences  end

架构和业务单干治理

第四个难点是解耦波及大量业务逻辑。很多代码是业务的分支逻辑，重构后很难测试，如果不全面验证很容易出线上故障。

解耦波及大量业务逻辑，升高危险最好的办法是交给业务开发来批改。因而架构组牵头了横向的iOS工程治理我的项目，架构组提供治理计划和工具，业务开发负责业务逻辑解耦。业务解耦采纳了4种形式，路由Scheme、服务化API、公共组件下沉、模块合并。

举几个典型的解耦场景：

场景一， 产品模块里有一个子业务是产品举荐，订单模块也须要用到，于是订单模块会反向依赖产品模块，造成循环关系。这种场景解耦的形式是从产品模块中拆分出根底组件，订单模块依赖根底组件。

场景二， 产品模块跳转订单模块时应用产品的model作为API的入参，订单模块为了援用产品的model，反向依赖了产品模块。这种场景解耦的形式是应用路由URL Scheme协定，将model转化为URL中query的入参。

长效保障机制

进行架构治理后，模块的循环依赖和modula标准等问题失去解决，但今后可能呈现二次腐化。咱们当然不心愿隔一段时间又要从新治理，于是从架构设计和研发流程的卡口动手，优化架构和流程，杜绝后续的二次腐化。

架构优化

  • 系统性进行模块定义和划分，减少模块逻辑的内聚性，防止一个需要须要同时开发多个模块。收敛模块数量，缩小模块的保护老本；
  • ICBU业务模块最终都会集成到主客，版本仲裁对立在主工程能够缩小复杂度，防止模块的版本申明呈现抵触。模块依赖形容只申明模块名，不申明版本号，打包时同步主工程的模块版本作为版本仲裁。

收敛模块工程

如果模块各自保护构建工程，长期保护必然导致构建配置有很大差别。一方面，这样不能对立降级构建配置，架构治理和技术升级的老本会很高；另一方面，模块如果呈现构建问题，排查老本也会变高。

因而，咱们建设了打包脚本，每次打包动静生成模块工程。模块不再保护独立工程，构建配置对立收敛到podspec文件。

模块打包时，动态创建模块的构建工程

require 'cocoapods'require 'cocoapods-core'require 'xcodeproj'require 'rubygems'project_creater = ProjectCreater.new(ContextHelper.tempProjectPath, ContextHelper.projectName)project_creater.transformrequire 'pathname'class ProjectCreater    def initialize(root, name)      @project_path = Pathname.new(root).realpath      @project_name = name    end    def transform      puts "ProjectCreater-开始"      prepare      puts "ProjectCreater-开始重命名"      rename      puts "ProjectCreater-实现"    end    private    def prepare      xcodeproj_path = @project_path.join("#{@project_name}.xcodeproj").to_s      if File.exist?(xcodeproj_path)        `rm -rf #{xcodeproj_path}`      end    end    def rename      Dir.glob(File.join(@project_path.join("Podfile").to_s)).each do |file|        content = File.read file        content = content.gsub(/POD_NAME/, @project_name)        File.open(file, 'w') { |f| f << content }      end      Dir.glob(@project_path.join('PROJECT.xcodeproj').to_s + '/**/*').each do |name|        next if Dir.exist? name        if File.extname(name) == '.xcuserstate'          next        end        text = File.read name        text = text.gsub("PROJECT",@project_name)        File.open(name, "w") { |file| file.puts text }      end      scheme_path = @project_path.join("PROJECT.xcodeproj/xcshareddata/xcschemes/").to_s      File.rename(scheme_path + "PROJECT.xcscheme", scheme_path +  @project_name + ".xcscheme")      File.rename(@project_path.join("PROJECT.xcodeproj").to_s, @project_path.join(@project_name + ".xcodeproj").to_s)    endend

CocoaPod和Xcode编译卡口

  • 主工程CocoaPods环境降级到1.9.1版本，update时会检测循环依赖；
  • 去掉兼容的Header search Path逻辑，模块必须应用标准的头文件援用形式能力编译通过；
  • 开启XCode modular编译查看，如果模块的头文件援用不标准会编译不过。

Devops构建卡口

  • 严格走集成单流程，集成单须要编译通过能力集成；
  • 在构建流程中退出动态扫描插件，检测模块标准。

总结

架构腐化就像“流感病毒”，它的负面影响很难被感知和量化。

对于技术团队而言，要防止架构腐化，技术团队要对技术有更高的敬畏，相比于等大火蔓延再就抢救，咱们应该对及时灭火的人给与更多实质性的反对和激励。

对于架构师而言，须要架构师能纯熟开发工具。面对简单的度架构问题，首现要进行全面剖析，对系统问题进行拆解，找到复杂度最低的治理门路，并无意识地寻找数据撑持，取得团队的反对。

最初，从架构治理的角度。客户端工程是人造中心化架构，它很容易因为环境抵触导致编译问题。因而，咱们设计组件化架构时，要确保模块的环境齐全独立，避免出现中心化架构。架构治理不是起点，治理实现后要有避免腐化的机制，避免出现二次腐化。

参考

  • 《Clean Architecture》https://book.douban.com/subje...
  • 《Code Complete》https://book.douban.com/subje...
  • DOT Language https://graphviz.org/doc/info...
  • LLVM Module https://clang.llvm.org/docs/M...

咱们招聘啦！

Alibaba.com 是寰球最大的B类国际化电商平台，长期招牌端架构、直播、短视频、IM、电商等畛域的技术人才。如果你对iOS、Android、Flutter等挪动技术充满热情，欢送退出Alibaba.com客户端研发团队，能够Base杭州和深圳。

简历投至形式

分割邮箱：blacktea.hw@alibaba-inc.com

微信号：blackteachinese

《淘宝客户端诊断体系降级实战》

《Cube 技术解读 | 支付宝新一代动态化技术架构与选型综述》

关注咱们，每周 3 篇挪动干货&实际给你思考！