京东APP后台多端融合架构代码重构实战
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2021-08-20 02:47
让一部分开发者看到未来
来自：京东零售技术
重构是一个非常常见且古老的课题，涉及重构的文章、书更是不可胜数。
但其实做程序做久了就会知道，想把一个复杂的系统做好，尤其是参与人数较多的中大型项目，靠看几本设计模式的书，去试图寻找设计模式的奥秘，其实是不够的。很多时候，看书时觉得很有道理，例子也能理解，但到实际开发时，却无从下手，不知道怎么灵活套用。
很多项目，在持续的版本迭代中，还伴随着人员的更替过程，往往为了解决眼前的需求，最常见的就是直接复制类似的逻辑，或者就是在末尾追加逻辑。同时，受限于对老版本的需求理解，很容易出现新需求覆盖老需求的参数值，无意识的更改老版本结果等。那么倘若系统的隔离性做的不好，则极易产生A功能的改动，影响BCD等一大堆功能的正确性。
以京东App的后台为例，就是一个典型的复杂系统，涉及开发人员众多，模块巨多，迭代时间很长（已近10年），很多业务逻辑已无从考证，开发人员也已经换了好几轮，那么对于这样的系统，如何让开发人员做的需求、功能隔离开，互不影响，各小模块又能各自健壮、系统又具备相当的扩展性、配置化率又高（仅通过配置即可完成功能的变更），就成了一个不得不深入考虑的问题。
本篇主要是我在实际工作中，对一个复杂系统做了一些改造，并从中总结的一些经验，做的分享。
近期京东App后台核心模块发生了较大的逻辑改动，主要原因是新增了一些接入来源，从之前的独苗京东App，到后来的京东PC站、京东极速版、老年版、小程序等等，都接入了原App后台。通过完成统一接入，避免了多个后台共存，重复开发的问题。
而这些不同的来源，逻辑就有较多不同。
有的来源需要执行逻辑ABC，有的来源需要执行BCD，有的只需要执行BC，并且不同的来源返回值也有所不同，这就对之前的单一来源的系统架构产生了较大的冲击，如果处理不当，则不可避免地出现大量的if-else逻辑，以及扩展上的混乱。
那么针对这种情况，以及对提高系统整体配置化率的诉求，我们对后台架构做了一次重构。本文就是对重构内容做的一个浓缩后的抽象讲解，线上实战性质，非单纯设计模式类的demo。
如下图，我尽可能简化了细节，和小模块内的逻辑，仅保留了最外层的大模块。
我们来看背景，之前只有主App客户端来源的请求，譬如refer=1，该请求到达后，需要触发"运费"、"优惠券"等数十个上游rpc调用，之后聚合各上游系统结果，返回给客户端对应结果。
现在新增的接入方，譬如"老年版"，refer=5，就删减了组件层一些复杂的促销逻辑、凑单、白条之类，结果层也有相应删改。我们该如何支撑这种可能随时增删改模块和来源的业务架构呢？
当多个层级均出现了多个变量时，这个系统的逻辑就变成了一个复杂的排列组合问题。
我们假如用户的入参是User对象，里面有一个字段refer表明了来源。
在重构前，代码进入主流程后，如下图，就是简单地根据refer来决定是否走哪些模块、返回哪些参数。
图中仅作为示例，实际情况，每个 fetch模块都有数千数万行代码，逻辑之复杂，各种if、else运用之嵌套，各种与或非使用之犀利，实属鲁班再世，也要夸赞几句鬼斧神工的。
大家都能看出来的问题，就是业务模块与入参变量的强耦合，如果入参refer=1，则执行业务模块A、B、C，不执行E、F、G，且返回值包含X、Y、Z，不包含U、V、W。
这样的设计不可避免带来了极大的维护的麻烦与混乱，到处都在判断是否是它，是他还是她？
那么该如何隔离层级，解耦模块与来源、来源与返回值之间的关联呢。
上面提到了最大的问题，我们用通俗的话来讲就是：如果是A，我就做A1、A2、A3；如果是B，我就做A2，A3，A4。
那么问题就是这个主逻辑器做了太多的事情，日后被修改的概率极大，每个逻辑变动，都会导致主逻辑器的改动。
我们主要优化的点就是将这个逻辑给去掉，让主逻辑器职责单一，每个业务单元也职责单一。将上面的逻辑变成如果是A1，则来源是A时我工作，是B时我不工作，如果是A2，则来源A、B我都工作，如果是A4，则来源A我不工作，来源B我工作。
可以看到，做的事情就是当有一堆条件判断，要决定执行N个逻辑中的M个时，调用者不应该关心调用逻辑，而应由这N个逻辑自行判断自己要不要执行。
从代码实现来看，就是调用者不关心有多少个逻辑块，也不必关心日后的增减，从而实现调用的解耦。那么代码该如何写呢？
原来的是在一个方法里，fetchStock，fetchDiscount等等，首先我们要把这些实现全部去除，并统一为对接口的遍历。
改造后的代码是这样：
代码很简单，注入一个接口的集合，并遍历这个集合，根据实现类返回的true、false决定是否要执行这个实现类的业务逻辑。
接口定义如下：
通过以上的改造，我们已经完成了模块间的隔离，当有新增、删减模块时，可以做到不影响主流程，且将代码修改、影响范围控制在一个类里。
但是需求的变化总是很频繁，仅仅做到互不影响还不满足需求，我们还需要做到能够动态的控制各个模块的启用和关闭。
譬如『如果是A，我就做A1、A2、A3；如果是B，我就做A2，A3，A4』。希望能做到随时仅通过修改配置，不改代码不重新发布而做到『如果是A，我就做A1、A2；如果是B，我就做A3，A4』，完成对模块的启停。
动态配置该如何实现呢？
其实很简单，我们只需要修改execute方法，将refer==1这种规则存放于配置中心，将execute方法里的硬编码判断变成根据配置中心的配置进行判断即可。如下图：
那么ConfigCenter就是配置中心工具类，里面提供了根据key获取value的方法。配置中心大抵如注释所描述的，在应用启动时，全量从zk、etcd等拉取配置并保存在本地内存，并开启监听，当配置中心内容有变化时，更新到本地内存里。
通过观察各个模块的execute类，可以进一步发现，倘若配置中心里我们将类名作为key，模块所支持的refer集合为value时，各模块的execute方法就是完全一样的代码。那么整个方法又可以进一步抽成一个抽象类，由该抽象类来完成这个判断逻辑，如图：
当有了统一完成"开关"的父类后，则各个模块的逻辑单元就更加简单了，只需要关注自己的业务逻辑即可。
至此，最小业务单元职责则回归到纯粹的业务逻辑，不再参与流程控制的逻辑判断。同理，主流程也不再参与对各个子业务单元的判断和控制，只关注于对接口的遍历，各模块也不再产生相互影响。
以上我们完成了业务逻辑单元的隔离，那么对于结果层该如果控制呢？
原始代码是这样的，在主流程中对各个变量进行判断，然后设置结果的值。从原始代码可以看到，即便只有一个变量refer就已经让代码可维护性变的很差，更别提真实场景下变量可能有多个时，要维护不同变量场景下返回不同的参数该多少困难。
通过对上面业务层控制的实现，我们同样可以采用类似的方式来处理结果层。
定义一个接口如下，定义boolean型方法，让各字段决定自己要不要返回。定义key、value，用来存放字段名和value。
修改主流程如下，当需要返回时，才能待返回字段的key、value存起来。
实现类如下：
以上方式展示了对结果层进行精细化控制的简单方案，实际场景中，可能涉及结果层数据结构并不是单层、对key、value的判断需要额外的属性等，其实思路都是一样的。
如果要增加入参的判断，在接口的needOut里追加要参加逻辑判断的入参即可。如果返回的结构不是单层的key-value，则在复合结构的实现类里再嵌套一层新定义的接口的遍历也可。
长逻辑这种最常见，也是最好处理的。我们经常在写一处逻辑时，刚开始很简单，几行就解决了，后来随着业务越来越膨胀，这个方法也是越来越长。终于有一天，代码长到显示器装不下它了，后面的逻辑开始出现对前面的逻辑产生影响了，这个方法就开始变的有"坏味道"。
这种相信大家都不少见，尤其在老系统中，从1千到8千行的我都见过，编辑器右边的滚动条都要看不到了。当然仅仅是长倒还好说，主要的问题是相互影响，前面赋的值，后面就被覆盖了，这种问题往往还比较隐蔽，极其影响系统的健康。
解决这种长逻辑，其实很简单，做好两件事即可，1-将方法的顺序执行变成接口遍历，2-封装。
1 如何将方法的顺序执行变成遍历呢？
这个其实在上面已经讲了，是类似的做法。将一大堆在同一个大方法里的小方法全部变成某个接口的实现类，从而将方法的顺序执行，变成对接口集合的遍历执行。后续增加或删减方法时，只操作对应的类即可，而不需要对这个大流程做修改。
一个单独的实现类就是这样的：
可能有人会问，我的各个方法是有先后顺序的，你用了接口集合，该怎么控制顺序呢，从上图的Order注解可以看到，这个就是控制在接口实现类的顺序的，值越小，在List里越靠前。
2 如何理解封装呢？
这个更简单，之前不是说代码长了易出现值被后面的逻辑覆盖，那么就以某个最小参数为一个类，所有对他的增删改都控制在一个类，完成对某参数、对象的封装控制。而不要散落各地去修改一个参数的值。
最后一个问题，如果带有流程中断的情况。如图，一个长逻辑，在某些条件被中断了，中断后后面的逻辑自然是走不到了。那么之前的对接口集合遍历方式还能用吗？
自然是可以用的，不过就要稍加改造，让实现类的方法返回一个boolean值，当false时，中断这个循环流程即可，这样后面的逻辑就走不到了。
如果不是要中断，而是某条件下执行自己，某条件下跳过自己，这个就往上看看文章的第4段。
本文通过一些例子，描述了一些场景下对系统的改造方式，由于京东APP后台逻辑复杂，以上场景仅覆盖了部分典型场景，未全部写出改造点，当然还有一部分是特有的非典型问题，可能大部分用户碰不到的场景，也未写出。
如果有遇到类似场景，可参考文中的一些方式进行处理。
— 完 —
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