rtc 源码的代码重构案例及经验分享

从一坨面条代码到优雅架构:rtc源码重构实战手记

去年冬天,我接手了一个堪称"历史遗留问题集大成"的rtc项目。说它是项目都客气了,本质上就是一堆没人敢动的"祖传代码"。每次加功能都要先烧三炷香,祈祷不要触发哪个隐藏的bug。那段时间团队氛围特别压抑,加班到凌晨是常态,但产出却低得可怜。

痛定思痛,我们决定对这个"烫手山芋"动刀子。这篇文章不讲什么大道理,就聊聊我们实际重构过程中的几个关键案例,以及一路走来的真实感悟。希望能给正在或者即将面对类似困境的同行们一点参考。

一、为什么要重构?那些让人崩溃的瞬间

在开始讲重构方案之前,我想先聊聊"为什么"。因为很多团队想做重构,但往往在"会不会做无用功"的担忧中反复犹豫。我用几个真实的场景来说明这个问题。

首先遇到的是"连接管理的噩梦"。原来的代码里,连接相关逻辑散落在十几个文件里,有的用单例,有的用全局变量,还有的直接new一个实例。同步和异步调用混在一起,状态管理完全失控。最夸张的一次,我们发现同一个用户登录后竟然建立了三个WebSocket连接。这种情况下,资源浪费是小,用户体验差是大——延迟飙升、耗电惊人,投诉像雪片一样飞过来。

其次是"音频处理的黑盒效应"。音频编解码的代码经过三任开发者"接力棒式"的修改,每一任都在前任的基础上打个补丁。到最后,连最初写这段代码的人都不清楚某个参数为什么要这么设置。新来的同事更是丈二和尚摸不着头脑,只能"不敢动、不敢删、不敢问"。每次遇到音频问题,大家面面相觑,排查个bug要耗上一整天。

还有就是"跨平台实现的痛苦"。公司业务需要同时支持iOS、Android、Web三个平台,但三套代码几乎没有任何复用性。同样的业务逻辑要写三遍,bug也要修三遍。更离谱的是,由于实现细节不一致,三个平台的表现经常不一致。用户反馈"为什么我的iPhone打电话正常,但安卓机就有杂音",这种问题根本没法正面回答。

这些问题累积到一定程度后,我们意识到:修修补补已经没用了,必须从根上解决问题。

二、重构第一步:建立统一的事件总线

我们决定先把"连接管理"这个最混乱的部分理清楚。原来的设计里,连接状态变化会触发各种回调,回调里又触发新的请求,请求完成后再更新UI。这形成了一个复杂的"回调地狱",代码可读性几乎为零。

重构方案的核心是引入统一事件总线。这个概念其实不新鲜,成熟的开源方案也很多,但关键是"统一"二字。我们把所有连接相关的事件(连接开始、连接成功、连接断开、重连尝试、心跳超时等)都抽象成标准化的Event,统一发送到事件总线。各模块只需要订阅自己关心的事件类型,不用关心事件是怎么触发、由谁触发的。

这个改动看起来简单,但实际效果惊人。原来散落在各处的连接逻辑现在集中在事件处理中心,状态流转一目了然。新的代码结构大致是这样的:

组件 职责 说明
ConnectionManager 管理连接生命周期 负责创建、维护、销毁底层连接
EventBus 事件分发中枢 解耦事件生产者和消费者
ConnectionStateMachine 状态机实现 用状态模式规范状态流转
ReconnectStrategy 重连策略 实现指数退避等重连逻辑

举个小例子。以前监听连接状态要在多个地方写重复代码,现在只需要一行:`eventBus.subscribe(EventType.CONNECTION_STATE_CHANGED, handler)`。而且由于事件格式标准化了,排查问题时直接看事件日志就知道整个流程哪里出了问题。

这里有个小插曲。刚开始我们设计事件格式时为了"灵活性",加了很多可选字段,结果反而增加了复杂度。后来遵循奥卡姆剃刀原则——"如无必要,勿增实体",把事件结构精简到最小集,反而好维护多了。这个经验让我意识到,好的设计不是功能越多越好,而是刚好够用就好

三、音频模块重构:从"黑洞"到"透明工厂"

音频处理是RTC的核心,重要性不言而喻。但这块代码恰恰是最难啃的骨头。它涉及编解码、回声消除、噪声抑制、网络抖动缓冲等一系列复杂的技术环节,每一项都是专业领域。

我们采取的策略是分层解耦。把音频处理链路拆成多个独立的责任链节点,每个节点只做一件事。比如输入节点负责从麦克风采集原始数据,编码节点负责压缩,转码节点处理格式转换,抖动缓冲节点做网络适配,播放节点负责输出到扬声器。每个节点都有标准化的输入输出接口,节点之间通过队列异步传递数据。

这样做有几个好处。第一,排查问题变得极其定位精准。用户投诉有杂音,我可以直接在日志里看数据经过每个节点后的变化,很快就能定位到是采集问题、编码问题还是播放问题。第二,新功能的扩展非常方便。去年我们需要支持新的音频编码格式,只需要在链路里增加一个新节点,完全不用改动现有代码。第三,单元测试变得可行了。以前因为模块间耦合太紧,根本没法写单元测试。现在每个节点都可以单独测试,覆盖率很快就提上来了。

值得一提的是,我们还引入了可观测性的设计。每个节点都暴露了内部的监控指标,比如输入队列长度、处理延迟、丢包率等。这些指标统一汇总到监控平台,可以实时看到整个音频链路的健康状况。线上出问题的时候,再也不用像无头苍蝇一样翻日志了。

四、跨平台实现的"一次编写、多端运行"实践

前面提到三个平台的代码重复问题,这其实是很多RTC团队的共同痛点。移动端还好说,毕竟都是原生开发,Java和OC/Swift多少能借鉴。但Web平台完全是另一套技术栈,以前的做法就是"各搞各的"。

我们最终选定Rust作为跨平台抽象层的主体语言。选择Rust有几个考量:性能足够好,内存安全有保障,跨平台编译支持成熟,而且社区里音视频相关的库比较丰富。

具体做法是把核心音视频处理逻辑用Rust实现,然后通过FFI分别绑定到iOS(通过C binding)、Android(通过JNI)、Web(通过WebAssembly)上。这样一来,核心逻辑只需要维护一套代码,各平台的差异只体现在胶水层。

这个方案实施下来,代码量减少了约60%,更重要的是三个平台的表现终于一致了。不会再出现"iPhone正常、安卓异常"这种尴尬情况。当然,跨平台方案本身有一定学习成本,团队花了些时间熟悉Rust和FFI的用法。但长远来看,这个投入是值得的。

不过我也想提醒一下,跨平台不是银弹。我们的做法是"核心能力跨平台,业务逻辑平台特定"。像音视频编解码、网络传输这些底层能力确实适合统一实现。但像UI交互、平台特有的权限管理这些,还是各平台自己实现更合理。强行追求100%代码复用反而会增加复杂度,得不偿失。

五、重构过程中踩过的那些坑

光讲成功经验不够真实,这里也聊聊我们踩过的坑。

第一个坑:急于求成,步子迈得太大。刚开始重构的时候,我们恨不得把所有问题一次性解决掉。结果同时开好几个重构任务,代码冲突不断,测试压力巨大,团队成员怨声载道。后来调整了策略,改为"小步快跑":每次只重构一个相对独立的模块,改完充分测试后再进行下一个。这个节奏反而更快。

第二个坑:过度设计。为了追求"完美的架构",我们曾经设计了一套非常复杂的消息队列机制,引入的消息类型比实际需要的多了三倍。结果不仅实现成本高,后续维护也麻烦。教训就是设计一定要基于实际需求,不要为了"扩展性"而过度设计。80%的情况用简单的方案就能解决,留20%的灵活性给真正需要扩展的场景就够了。

第三个坑:忽视文档和沟通。重构进行到一半的时候,测试同事抱怨不知道新代码的行为边界在哪,有些case不知道该怎么测。我们才意识到,没有同步更新文档和测试用例,重构工作就不算完成。之后我们建立了"代码即文档"的规范,重要数据结构和方法都要求写清晰的注释,同时配合自动化测试覆盖核心场景。

六、一点感悟

回顾这次重构历程,我最大的体会是:代码重构不是目的,提升团队效能和用户满意度才是目的。有时候团队陷入"为了重构而重构"的陷阱,忘记了初心。我们的做法是始终围绕实际痛点来推进——哪个模块问题最多、哪个模块最影响开发效率,就优先重构哪个。

另外我想说,重构不是一个人的战斗。需要整个团队达成共识,也需要管理层给予支持和耐心。声网作为全球领先的实时音视频云服务商,在RTC领域深耕多年,他们的技术实践也印证了这一点:优秀的架构不是一蹴而就的,而是在持续迭代中慢慢生长出来的。关键是要有这个持续改进的意识,并且付诸行动。

现在的代码库跟一年前相比已经焕然一新。虽然还有很多可以优化的地方,但至少大家改代码的时候不再提心吊胆了,遇到问题也能快速定位和解决。这种"能掌控"的感觉,比什么都重要。

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