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只为那一抹释然

一切没有目标的努力,都是瞎忙活儿。
                                                    - Tony Bai

刚实施回来,就又投入到新工作中,到今天才有那么一点点时间写写这件事儿。

* 缘起

我们的遗留系统性能一直不高,导致这一局面的因素有很多,比如最初设计和实现的“考虑不足”、后续维护人员的“随波逐流”甚至缺少勇气对影响性能的关 键代码进行重构等等。技术债务就这样一直积累着。直到两年前,我们终见其导致的巨大的影响了。

由于客户方成本压缩,单节点性能低意味着需要更多的硬件投入,并连带着报价升高,导致我们的产品市场竞争力下降。而竞争对手产品的性能是我们的 3-5倍,这终于引起了领导的重视,并下达了开发高性能版本的任务命令。

* 抉择

遗留系统的问题有很多,性能差仅仅是表象之一。可维护性差更让人印象深刻。遗留系统就像一件打满补丁的旧衣裳,虽然依旧能穿着遮体御寒,但却让我 们时刻战战兢兢,生怕一个动作会导致它解体,变得支离破碎。

对于我们这样一个mission-critical的系统来说,开发周期显然是不会短的。在性能达标的同时,更为重要的是保证产品的质量,确保上 线后运行稳定。因此摆在我们面前有两条路:
    1、在遗留系统上做“大修” – 大规模重构
    2、重写,把构成系统的骨架重新设计和实现,使它能够足够坚固,满足在“高速公路”上驰骋的要求。

我们最终选择了重写,也就是风险较大的那条路。在我们的理解中,重写软件就好比汽车升级平台,就像大众将传统的PQ25、PQ35等统统升级为 MQB平台那样。平台的升级,不光影响技术,还会影响方方面面,比如团队的能力、思维方式、合作模式以及团队过程改善等等。做 得好的话,会使整个团队迈上一个新台阶,这是原地修补所不能够带来的。

对于我个人来说,这也是我期望中的实验田,我将把之前研究的诸多实践落地,帮助团队提升能力。

自私地说,重写系统也是我的一个小理想,能遇到这样一个从无到有构建一个系统的机会是不多的,因此很是希望能看到一个系统一点一点的在自己的呵护 下“成长”起来。虽然我也清楚完成这样一个系统需要很长时间,而这期间我可能需要时刻紧绷着神经,直到系统正式上线后,才能感受到那一抹释然。

* 建立“骨架(skeleton)”

我们将项目分成两个阶段:建立系统“骨架”和为系统“添肉”,即添加业务逻辑。

系统的性能目标是原遗留系统的10倍,这样我们建立的骨架的性能至少要高于原遗留系统的10倍。在“添肉”之前我们要充分证明骨架的设计是合理、 有效、稳定和高性能的。

遗留系统性能低,并非因为当初的设计者能力有什么问题,更多是局限于当初的设计目标。系统初期业务量不大,接入的外部网元不多,因此系统大量使用 了链表这种简单但低效的数据结构;为了easy coding,当初的设计者选择了全局大锁;在客户端-服务器处理模型上,选择了一个连接一个进程的“高耗能”模式。最初这样的设计应对当年的业务量也是 绰绰有余的,但应付今天的业务规模就显得颇为捉襟见肘了,以至于我们不得不通过罗列机器来满足业务增长的状况。服务器增多,却导致了我们维护 和监控难度的增加。

为了应付现有业务量规模以及未来若干年的业务量增长,我们的新系统的骨架在设计时显然要扬长避短:
    – 我们重新设计了通用的服务端框架和客户端框架,使得系统各个业务模块采用相同的通信处理机制;
    – 我们没有选择线程,而是依旧采用成熟的进程(资源隔离式) + IO多路复用(linux下epoll机制)的服务器-客户端模型,与以往不同的是,我们在每个进程中处理多个链接,设定进程数量在合理水平,避免大量上下文切换带来的性能损耗;
    – 将传统的全局big lock更换成了细粒度锁;
    – 采用高效的数据结构和算法,比如用hash和array替代掉list等;
    – 用简单队列替换掉原先复杂的队列调度结构,降低代码理解难度和后续维护门槛。
    – … …

我们要求对骨架代码进行严格的单元测试,通过lcut为骨架代码建立起单元测试集,并结合持续集成对骨架代码进行持续的单元测试验证。

骨架完成后,我们对其进行了全面的压力测试,确保其性能水平达到我们设计要求,这是我们进入下一阶段的前提条件。

* 添肉(business logic)

有了稳定、可靠、高效的骨架,我们在”添肉“阶段就更加有信心了。用C写纯业务逻辑是苦逼了一些,但还好我们没有全部将以前遗留代码扔掉,我们为了保证功 能Feature不丢失,我们会尽量复用之前的业务逻辑,当然是“规范地”搬到新系统中的,尽可能地去除原有代码中的Bad smell

与骨架相比,业务逻辑相对复杂,且耦合较多,因此对这些业务逻辑做单元测试真是一件让人头疼的事情。不过这也和我们最初的估计相符,最初制定的策略就是对骨架代码做高覆盖,对业务代码则宽松些,尽量覆盖即可。

* 附加实践

就像前面所说的那样,围绕着这次重写系统,我策划了很多实践有了落脚之地,包括:
    – 试点知识管理 :通过这次重写,建立起关于该系统的知识库;
    – 增加基于ReviewBoard在线代码评审环节;
    – 引入基于Jenkins持续集成
    – 重新思考和设计构建环节,通过buildc提高构建效率;
    – 重新设计通用安装包
    – 使用LCUT对骨架进行单元测试覆盖;
    – 规范commit log以及代码提交流程
    – 应用代码风格检查工具,使得所有代码风格一致。

事实证明上述实践在这次系统重写的过程中产生了很好的效果,尤其在代码质量保证方面,系统上线后的结果也恰恰印证了这一点。

* 上线

“丑媳妇总要见公婆”。我们的新系统也到了该上线服务的时候了。为了这次上线,我们做了较为充分的实施准备,无论是人员还是时间,都有倾向性的向这个系统 投入。我们也提前做好了应对各种突发问题的预案。可实际情况出乎预料,与遗留系统的版本升级相比,这次全新系统上线显得十分顺利,系统的核心相当稳定,出 现的一些问题也都比较边缘,对这次成功上线已经不构成什么影响了。

* 那一抹释然

在实施人员庆贺上线成功时,在领导口头表扬时,我的内心却显得十分平静。对于新系统来说,这是一个好的开始。对我个人来说,我感受到了那一抹期望已久的释 然。在这个领域里这个方向上已经摸爬滾打了多年,虽然还有好多地方需要改进,好多实践需要完善,但我的内心告诉我:“够了”、“已经没什么牵挂了”、“是 时候换换方向、换换领域了”、“让其他人去做吧”。我已经在产品和团队中融入了我的思想,我相信他们都能很好的演化和发展。而我则为接受新思想、新领域做 好了准备。

的确也到了为自己设立新目标的时候了!

代码评审,由人治过渡到“法治”

事实证明:有效的代码评审(Code Review,也有叫代码审查的),对保证代码质量具有十分重要的作用。因此这两年来我一直尝试着在这块不断改进和完善,以期望能形成一套合理、规范、有 效且高效的代码评审流程,这包括引入在线代码评审系统、走查和在线评审结合、规范评审Request的规模与有效性、设立评审专员等,用心不可谓不良苦 ^_^。大家也的确形成了及时提交Code Review Request或组织进行代码走查的良好习惯。不过我还是发现了一些问题。

* 有些组(我对其影响力不足的^_^)依旧没有严格执行代码评审环节,代码屡屡出现低级错误;
* 走查形式的会议评审缺乏全面性,效果好坏与参与者的“状态”直接相关;
* 在线评审环节缺乏“责任制”,常出现的一种情况是:请求大家评审,结果可能却是大家都没有评审。出现"Request Review Miss"的现象。

这让我陷入思考:长期以来我们在代码评审这块过于依赖人的自觉性,理想地认为每个人都能认识到代码评审的重要性,并认真地执行代码评审的流程或充满激情地 参与到其他人发起的代码评审过程中去,但结果事与愿违。这就像党员如何保持纯洁性一样,如果仅仅依靠个人道德/职业水平约束,这事往往是不成的。事实证明 人治在中国社会是会造成各种社会问题的。我们的代码评审环节也是一样,我们不能再期望所有人都能和我站在一条认知和激情水平线上,于是我打算尝试向“法 治”过渡。

"法",规则制度也,是团队一致认同的可以提升产品质量的规则制度。以此为前提,我要做的就是设立“检查和预防”机构,即以很低的Cost,检查大家是否按“法”完成了代码评审环节,提醒大家要按“法”进行。我采取了几个措施:

【规范Commit Log

这是一个前提工作。实现规范的Commit Log便于后续的检查和监督,同时细化规范的Commit Log信息对代码维护是大有裨益的。在Commit Log中还增加了一些关联信息,方便维护者了解该Commit的背景。初期的模板是这么来确定的:

模板结构:

TITLE
BODY
RELATIONSHIPS

展开后如下:

[Category] Title content

Body content

[BUGID] QC#733 | JIRA#766
[REVIEWID] RB#767
[REVIEWED BY] xx, yy, zz
[SIGNOFF BY] xx

TITLE Category:
   – BUGFIX 代码修复
   – FEATURE 新功能特性添加
   – TASK 诸如代码美化、调整版本号等
   – URGENT 紧急提交,对此类commit,可不做review和拦截

BODY Content:
   有关此次修改的详细信息说明

RELATIONSHIPS:
   – [BUGID] 一般用Bug跟踪系统的ID号
   – [REVIEWID] reviewboard上的ID号
   – [REVIEWED BY] xx, yy, zz
   – [SIGNOFF BY] xx

【"全覆盖"原则

所有变更代码都要发起在线“Code Review Request”,即便是会议走查的代码,会后也要补提“Review Request”。

【“低保”原则

每个Review Request至少选择两名评审负责人,填到"Request"中,这两个人必须对此Request给出评审意见,这是一个评审的最低保障了,这总比没有人评审要好。当然了其他人也都可以参与评审。只有这两名评审负责人明确提交"ship it" Comment后,该代码才算是通过评审。

【关键路径拦截】

"对不起,若不符合规定,你的工作将无法进行下去"。有了统一的Commit Log模板,我们就可以对大家的代码Commit环节做检查和拦截了。如果代码没有进行评审,无法填写模板中的字段内容,那代码将无法提交到代码库中。如 果虚构Commit log内容,这将是极大的错误,在抽查中一旦发现,后果将是很严重的^_^。

当然这一过程中还有很多细节需要考虑,比如Reviewer的选择不能集中在一个人身上,否则会造成热点;再比如紧急提交代码应该如何处理等等。“法治” 是与一定的“国情”相匹配的,并不是所有的组织都需要进行这么严格且略有死板“法治”手段,依团队内组员的专业能力和认知水平而定。

有些公司开发了自己的统一开发平台,将一系列流程都在一套系统中规范了起来,这当然是更好的“法治”了。但在没有这样的平台的前提下,初步使用上述的几个手段,还是会收获一些改进的。

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