【架构拾集】：移动应用架构设计

如何 GET 架构设计的新技能

在这一个多月里，我工作在一个采用插件化的原生 Android 应用项目上。随着新技术的引入，及编写原生 Android 代码的技能不断提升，我开始思索如何去解锁移动应用新架构。对，我就是在说 Growth 5.0。

两星期前，我尝试使用了 Kotlin + React Native + Dore + WebView 搭建了一个简单的 Android 移动应用模板。为了尝试解决 Growth 3.0+ 出现的一系列问题：启动速度慢、架构复杂等等的问题。

PS：作为 Architecture 练习计划的一部分，我将采用规范一些的叙述方式来展开。

1. 业务架构

2. 技术远景

3. 方案对比

4. 架构设计方案

5. 持续集成设计

6. 测试策略

7. 架构实施

即下图：

业务架构

技术是为了解决业务的问题而产生的。

脱离了业务，技术就没有了存在的前提。脱离了业务的架构不叫 “架构”，而叫刷流氓，又或者是画大饼。业务由于其本身拥有其特定的技术场景，往往是对技术决策影响最大的部分。

因此，开始之前让我们先了解一些业务，这里以 Growth 为例。

Growth 的价值定位是：带你成为顶尖开发者。

复杂一点的说明就是：Growth 提供 编程学习服务 使用 Web开发路线 帮助 新手 Web 程序员 解决 Web 学习路径问题。

让我们来看一下，更复杂一些的说明（电梯演讲）：

在原有的业务架构下，我们拥有 Growth、探索、社区、练习四个核心业务，以及用户中心的功能。

• Growth（首页），即带有详细介绍的 Web 应用的生命周期，能帮助开发者理解 Web 应用的构建流程。

• 探索，以辅助开发者了解 Web 应用方方面面的知识，如常用工具、练手项目、技能测验、读书路线等等。

• 练习，通过这些练习项目，来帮助开发者更好的掌握知识。

• 社区，一个简易的论坛。

• 用户中心，一些用户的收藏数据、应用相关的设置等等。

这就是业务上的主要架构，接下来让我们看看技术上的事务。

技术远景

远景，即想象中未来的远大景象。技术远景，即想象中未来的技术方面的远大景象。

在上一节中，我们介绍的是项目的业务远景。而作为一个技术人员，在一个项目里，我们也已经创建自己的技术远景。一来，我们可以创建出可持续演进的架构；二来，可以满足个人的技能需求。

以 Growth 为例，我的最基本的技术需求是：提升自身的能力。然后才是一个跨平台的技术设施——减少构建时间。

从 Growth 1.0、Growth 2.0 采用的 Ionic，到 Growth 3.0 采用的 React Native，它都优先采用新的技术来帮助自己成长，并使用了跨平台的移动应用开发框架。而这几个不同的版本里，也拥有其对应的不同技术问题

• Growth 1.0 主要是 Angular 1.x 的跳崖式升级，使之变成不可维护的系统。

• Growth 2.0 则是 Angular 2.x 那庞大的构建体积，带来了启动时间慢的问题。

• Growth 3.0 则是，React Native 生成的 index.android.bundle 文件有 3.1M，这个体积相当的大，以至于即使在高通的骁龙 835 处理器上，也需要 4~5 秒的打开时间。

而在 Growth 5.0 的设计构架里，考虑到 React Native 本身的不加密，其对于应用来说，存在一些安全的风险。我决定引入 Native 的计划，来从架构上说明，这个系统在某种程度上也是可以加密的。

因此，对于我而言，从技术上的期望就是：

• 使用新技术带来成长

• 让应用长期可维护

• 拥有跨平台的基础设施

• 插件化方案

方案对比

对于普通的应用来说，其需要从不同的方案中选择一个合适的方案。其选择的核心，取决于项目所依赖的关键点。如在 Growth 有两个关键点：代码复用程度、应用性能。

这个时候就需要罗列出不同系统的优缺点，并从中选择合适自己的一部分。

如下数据（纯属个人使用体验总结，没有任何的数据基础）：

PS：NativeScript 在安全性上比 React Native 好一点点的原因是，使用 NativeScript 的人相对少一点，所以技术成本就高一些。毕竟，macOS 和 Android 手机上也是有病毒的。

考虑到我打算结合不同的几个框架，所以这里就不需要选择了。

技术方案

在定下了基本的技术方案后，就差不多是时候进行架构设计了。

现今的很多应用里，也是采用多种技术栈结合的架构，如淘宝的 Android 原生 + Weex + WebView，或者支付宝（不确定有没有 Weex）。但是，可以肯定的是几乎每个大型应用，都会在应用里嵌入 WebView。WebView 毕竟是可以轻松地进行远程动态更新，也需要原生代码那样的后台更新策略。

在 Growth 3.0 里，我们选择了使用 React Native + WebView 的构建方式，其原因主要是 WebView 的生态圈比较成熟，有相当多的功能已经用 WebView 实现了。而在新版本的设计中，则系统变得稍微复杂一些：

从设计上来说，它拥有更好的扩展性，毕竟在安全上也更容易操作。然而，从技术栈上来说，它变得更加复杂。

Growth 技术方案

原生部分

系统在底层将采用原生的代码作为基础框架，而不再是 React Native 作为基础。再考虑到项目上正在实施的 Android 插件化方案，我打算在 Android 的 Native 部分使用 RePlugin 来引入一些更灵活的地特性。因此，从架构上来说，能满足个人的成长需求了。

毕竟原生 Android 有些架构还是相当有意思的：

React Native

React Native 从代码上的变化比较大，架构设计上从代码上切分出几个不同的页面。它可能可以在某种程度上 Bundle 文件过大，带来的加载速度慢的问题。因而，在某种程度上，可能带来更快的启动速度。

WebView

总体上来说，WebView 变化不会太大。除了，可能从 React Native 的 WebView 迁移到原生部分的 WebView 之外。

持续集成设计

之前我们提到持续集成的时候，多数是指持续集成的实施。而今天我们谈到持续集成的时候，则是在讨论如何去设计。

代码策略

首先，就是代码策略，即代码管理策略。代码管理，指的就是决定采用哪种 git 工作流。会影响到代码管理的因素有：

• 上线功能。如某次发布要上线哪些功能，肯定会影响到正常的开发流程。

• 代码集成。当我们采用模块化、插件化来设计系统架构时，就需要将几个不同的的项目集成到一起。

• 代码合并。在有的项目里，人们会使用 PR 来提交代码，有的则是直接在 master 上提交，也有的采用 feature branch。

• 分支策略。什么时候，决定拉出新的分支？

• 修复 bug。当我们拉到一条新的分支时，我们要怎么去应对一个 bug 的出现呢？

对于 Growth 而言，则仍然是 master 分支，采用多个 GitHub 项目的集成方式。

工具箱

作为一个有经验的程序员，我们应该在设计的初期考虑到我们所需要的工具：

• 基础设施，诸如 React Native 需要的 Node.js、Android 及 Java 需要的构建工具 Gradle

• 文档工具，诸如架构决策记录工具 ADR，

• 开发工具，编写 Android 应用需要的 Android Studio、编写 React Native 的 Intellij IDEA

• 依赖库，这些工具是我们

• 持续集成，在持续集成上可以采用 Travis CI

• 应用发布，APP 仍然使用 GitHub 和 pgyer.com 来进行测试版发布。至于后台 API，是否从 GitHub、Coding 上迁出，仍然有待商榷。

这些也仍是我们在设计架构的过程中，需要考虑的一些因素。

测试策略

一般情况下，我们要会采用测试金字塔：

在这里，引用《全栈应用开发：精益实践》对于测试金字塔的分析：

从图中我们可以发现：单元测试应该要是最多的，也是最底层的。其次才是服务测试，最后才是 UI 测试。大量的单元测试可以保证我们的基础函数是正常、正确工作的。而服务测试则是一门很有学问的测试，不仅仅只在测试我们自己提供的服务，也会测试我们依赖第三方提供的服务。在测试第三方提供的服务时，这就会变成一件有意思的事了。除此还有对功能和 UI 的测试，写这些测试可以减轻测试人员的工作量——毕竟这些工作量转向了开发人员来完成。

而如果是架构混搭的应用来说，其的测试成本相当的大。因为要测试的部分是 3 + 1，即：

• 原生部分，采用原先代码的测试策略，如 JUnit

• React Native 部分，继续之前的 react-test-renderer 测试渲染、jest 和 chai 测试业务逻辑

• WebView 部分，采用框架本身推荐的框架

• 组合部分，对于这部分来说，UI 上的测试会更加可靠，如在 Growth 3.0 中采用的 appium 就是一个不错的选择。

架构实施

最后，让我们来看看我在两个星期前，搭的一个架子，用于作技术验证功能。一共由三部分组件：

• 使用 Kotlin 编写的原生代码

• 使用 React Native 编写的 Fragment

• 使用 Ionic 编写的 WebView 应用

接下来看两个简单的代码示例：

创建 React Native 的 Fragement

如下是一个使用 React Native 编写的 Fragement 示例，它可以直接在原生的 Activity 上使用：

class ArcheReactFragment : ReactFragment() {
    override val mainComponentName: String
        get() = "RNArche"

    private var mReactRootView: ReactRootView? = null
    private var mReactInstanceManager: ReactInstanceManager? = null

    @Nullable
    override fun onCreateView(inflater: LayoutInflater?, group: ViewGroup?, savedInstanceState: Bundle?): ReactRootView? {
        mReactRootView = ReactRootView(activity)
        mReactInstanceManager = ReactInstanceManager.builder()
                .setApplication(activity.application)
                .setBundleAssetName("index.android.bundle")
                .setJSMainModulePath("index")
                .addPackage(MainReactPackage())
                .setUseDeveloperSupport(BuildConfig.DEBUG)
                .setInitialLifecycleState(LifecycleState.RESUMED)
                .build()
        mReactRootView!!.startReactApplication(mReactInstanceManager, "RNArche", null)        return mReactRootView
    }
}

除了将 React Native 切分成不同的几个子模块。对于一个 React Native 应用来说，它可以注册多个 Component

AppRegistry.registerComponent('RNArche', () => App);
AppRegistry.registerComponent('RNArche2', () => App2);

这样一来说，可以在一个 React Native 应用里被原生部分多次调用不同的组件。

简单的 WebView

对于那些不需要原生组件的组件来说，可以直接由原生应用来对 WebView 处理。从逻辑上来说，这样的性能会更好一些：

@SuppressLint("SetJavaScriptEnabled")@Nullableoverride fun onCreateView(inflater: LayoutInflater?, container: ViewGroup?, savedInstanceState: Bundle?): View? {
    val view = inflater?.inflate(R.layout.fragment_webview, container, false)
    mWebView = view?.findViewById(R.id.webview)

    mWebView!!.loadUrl("file:///android_asset/www/index.html")

    val webSettings = mWebView!!.settings
    webSettings.javaScriptEnabled = true
    mWebView!!.webViewClient = WebViewClient()    return view
}

对，就是这么简单。

结论

So，尝试去做这样的设计吧。