B站直播间基于视图交互的架构演进
杜峰约 8 分钟杜峰
哔哩哔哩资深开发工程师1. B站的直播间作为整个APP中交互最为复杂的单页面之一，其承担的业务量已经不亚于一个小型APP。对比APP的结构会发现许多相同处，但与组成APP的各个独立Activity不同，直播间由各个独立的视图组成。
从APP维度看每个Activity是一个业务单元，类比直播间维度每个直播间中的View是一个业务单元。
2. 业务逻辑基于MVVM的设计分为三层（Service即M层），理想状态下各个业务间的交互是内聚的，各业务间不会感知到其他业务的存在，View显示需要的数据和状态都由各自对应的ViewModel提供。
3. 现实情况中业务交互并没有那么理想，直播间中的一个View显示的数据会受到其他业务的数据、状态影响，因此一个View除了需要处理自己内聚的逻辑为还需要关心其他View的数据变化。
直播间是一种 单页面强交互型 业务场景，一个业务就经常需要会关心其他业务的状态，因此垂直方向拓展业务场景就会很多，直播间中的业务几乎都是在垂直屏幕方向上进行拓展的，产品在新增业务时往往会将重要的业务放在更显眼的地方，因此需要尽量使重要的业务 不被遮挡 。
然而， 直播间的视图又不是一成不变的，与常规页面面对的业务场景不同，直播间的视图除了需要响应用户自己的操作外，还需要根据主播和其他正在看直播的用户操作展示和改变视图 ，为了保证整体展示逻辑没问题经常会有视图联动的需求。下图列举了部分直播间业务的构建位置和层级关系，按层划分类似的视图直播间中有60多个：
现存的设计将大部分业务逻辑集中在ViewModel中处理，因为有着LiveData的存在，数据变化的监听在ViewModel和View间变得容易。
当其他ViewModel已经存在自己View关心的LiveData或调用方法时，开发者很自然的会去引用一个现有的其他ViewModel来观察他持有的LiveData或调用其方法 。不规范的LiveData的使用和糅杂在一起的业务逻辑导致了ViewModel引用的滥用，使得View间的耦合愈发严重，下图是现有直播间ViewModel的引用关系：
直播间内日益复杂的业务会进一步加重View之间的耦合，在分析了上图中的引用关系后，会发现目前之所以会出现View引用其他业务的ViewModel的场景，主要有两个原因：
1. 与View对应的ViewModel无法提供需要的数据，其他Viewmodel持有需要的数据
2. View的某个操作或数据改变需要告知其他业务，其他Viewmodel包含需要调用的方法
直播间内日益复杂的业务会进一步加重View之间的耦合，特别是在新增的业务对老业务有改动时， 开发人员惯性的去寻找有没有现成的逻辑处理，如果有就会想办法复用 ，而现存的设计将大部分业务逻辑集中在ViewModel中处理，就必定会导致ViewModel引用的不可控。直播间各业务 引用关系错乱 只是表象，最直接的原因就是业务 数据的访问的不规范 ，错综复杂的引用关系会加重 业务间的耦合 情况，耦合的业务逻辑又会增加业务 加载流程 和 数据分发 的复杂度，周而复始，形成了恶性循环。
针对以上问题打破恶性循环，我们通过脚本分析了直播间内 60+业务模块 ，列出了 1400+个引用 ViewModel的具体使用场景，并且整理了的理想中的数据提供方作为后续改造的参考：
直播间中的业务使用MVVM的结构构建，我们提供了一套统一的构建模板来构建和管理各层逻辑，单个业务中每层有各自维护的数据和状态信息，这些数据禁止跃层访问，并跟随各层的生命周期创建和销毁。
数据使用分为三个场景： 初始化数据，交互数据，对外提供数据
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一个业务的初始化一般处于房间加载的某个任务中
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业务初始化，由当前任务提供该阶段可以访问的数据，作为初始化数据
- 初始化数据会转化为 业务专有的数据结构（图中Data） ，供内部逻辑、视图使用和管理
- 一个房间所有业务初始化完成后，如果没后续的交互，理论上是完全静止的，任何改变当前直播间的动作都可以看做是 一个交互 ，而每个交互都会带上一些数据
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用户每次对业务View的点击、滑动等都会产生一些事件并带上相应的数据，这些事件可能直接在View层就已经消费掉，也可能会触发一系列的逻辑交互
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Socket和Http的响应作为另一类交互数据的来源，由Service层向上通知到各个业务逻辑层，业务逻辑需要监听这些数据变化做相应处理
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此外每个业务都可能会关心其他业务的改变，这些往往改变也会带来一些数据，依据这些数据业务可能需要对自己的逻辑和View进行相应的操作
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在交互数据里有提到关心其他业务的变化，这部分的变化应该由每个业务在API中决定暴露那些事件和数据供外部使用
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如果关心某个业务的变化，可以通过ServiceManager获取对应业务的API，通过关心业务API暴露的方法来获取、订阅数据
a. provideData类型方法：对外暴露提供数据的方法，由类型方法提供的数据表示，该业务可以对外提供的数据 b. notifyChange类型方法：有数据变化需要对外通知时对外暴露的方法，其他业务通过该类型方法可以订阅相应的变化通知 - 每个业务在提供数据时应该考虑清楚需要暴露的数据， 不可直接暴露Data给外部使用
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每个业务在接收到其他业务的变化通知时，应该在对应的处理里消费掉传过来的数据，不要持有该部分数据
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进入直播间时会请求一组初始化接口，响应数据将会由数据分发器管理，分发到各个业务的Services，不同各个业务拿到各自关心的数据后放到各自的businessData中
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各业务的Service中将会管理业务所持有的数据，ViewModel想要获取或改变某个数据时，需要持有对应业务的Service
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ViewModel中将各业务的原始数据组合处理后通过LiveData通知对应的View，View可以通过ViewModel对原始数据进行修改
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View间的事件（纯粹的UI变化）将由ViewEventManager作为通道进行传递，传递过程中的数据为一次性数据，不可作为该次事件处理外的逻辑数据使用
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在加入上下滑逻辑之前，房间的概念与整个Activity等价，一个房间在Activity被销毁时释放所有资源
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在加入上下滑逻辑后，房间的概念变为滑动组件中的一个Item，一个房间在Item被划走时释放所有资源，为了更好的理解业务运行逻辑，我们根据直播间的视图结构对业务区域进行了划分
a. 容器区域（Global） 包含滑动组件和DIALOG业务层（目前仅话题和各种引导用到），在进房时创建该区域
b. 房间区域（Room） 包含房间业务层和播放器业务层，这两部分视图均挂载在滑动组件的RoomItem上，在滑动停止时创建该区域
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在用户执行的滑动操作停止后会释放上一个RoomItem的资源，并重新创建 房间区域 挂载到停止后的RoomItem根布局上，而 容器区域 中的资源仍然随Activity的销毁而销毁，当前的 房间区域 也会随 容器区域 的销毁而销毁
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业务仅需要声明自己属于Global还是Room区域，并在创建、销毁的回调中编写逻辑，而不需要关心自己何时被创建和销毁
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以构建item中房间容器的时机为分割点，之前的加载流程属于 容器区域 ，之后的加载流程属于 房间区域
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房间初始化接口请求（P0、P1接口）比较特殊，请求时机以及请求的上游处理逻辑属于 容器区域 ，但是接口响应数据的处理逻辑属于 房间区域
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在直播间销毁的流程中，在容器销毁流程和房间销毁流程中都需要销毁的逻辑，归为 房间区域 管理，仅在容器销毁流程中销毁的逻辑归 容器区域 管理
1. 架构最后是为业务需求场景服务的，那它也要顺应业务的变化而适时调整。来B站直播的期间经历了直播间从不能滑动到可以上下滑，从老直播间为主到以新版直播间为主，整个产品交互形态发生了巨大变化，新的架构演进方向往往取决于对新业务形态的认知。
2. 随着业务的不断发展和改变以及组织架构的调整，因为赶工期、图方便而设计不合理但刚好能用的代码会越来越多，原先用起来很顺畅的架构必定会慢慢腐烂变质，一直修修补补只是在掩饰问题和推迟问题的爆发，作为一线开发我完全可以理解开发时的内心想法：
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别人都这么写，就算是不合理，跟着也总不会错
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时间不够了，这坨代码真烂，但我只是来改点小功能，等谁改不动了谁去改
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现有的架构根本没考虑到我这种场景，先随便找个地方放着，能实现需求再说
3. 基于以上思考，我认为架构演进的目的主要有两个：
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打破团队的不满：打破保守的做法，要积极面对不合理的地方。团队不定期需要着手开启重构，将大家平日对代码的不满释放出来。整理直播间老大难的历史债，将架构的腐化（效率降低、抱怨上升）转化为架构优化的动力。
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团队意识的培养：培养全员架构的意识，架构演进的过程中会牵扯众多模块的重构，在各个模块重构的过程中传达架构的思想、形成团队共识，形成“人人都是架构师”的氛围。
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