如何為應(yīng)用程序提供一個(gè)更小更快的視頻通話庫(kù)？

在研究如何使視頻通話在未來(lái)更高效，更易于擴(kuò)展時(shí)，F(xiàn)acebook意識(shí)到，最好的方法是從頭開(kāi)始重新設(shè)計(jì)庫(kù)并重寫(xiě)整個(gè)庫(kù)，也就是Rsys。

我們將在我們的應(yīng)用程序和服務(wù)的所有相關(guān)產(chǎn)品上推出一個(gè)新的視頻通話庫(kù)，包括Instagram、Messenger、Portal、Workplace chat等。

通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)通用類(lèi)庫(kù)足以支持所有這些不同的用例，但我們需要從頭重寫(xiě)現(xiàn)有庫(kù)使用最新版本的開(kāi)源的WebRTC庫(kù)。這是一個(gè)非常令人難以置信的任務(wù)，以至于我們整個(gè)公司的工程師都參與到了其中。

與前面的庫(kù)相比,Rsys能夠支持多個(gè)平臺(tái),包括Android, iOS, MacOS, Windows和Linux。它的大小大約小了20%，這使得它很容易集成到大小受限的平臺(tái)中，比如Messenger Lite。Rsys擁有大約90%的單元測(cè)試覆蓋率和一個(gè)完整的集成測(cè)試框架，它涵蓋了我們所有的主要調(diào)用場(chǎng)景。

為此，我們通過(guò)將庫(kù)和體系結(jié)構(gòu)的大小優(yōu)化為二進(jìn)制大小來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，方法是將調(diào)用所需的部分分成獨(dú)立的獨(dú)立模塊，并利用不依賴于操作系統(tǒng)和環(huán)境的跨平臺(tái)解決方案。

Facebook的視頻通話初始版本是在一個(gè)已有7年歷史的WebRTC分支上編寫(xiě)的，專門(mén)用于在Messenger中啟用本機(jī)音頻通話。當(dāng)時(shí)，我們的目標(biāo)是為我們的用戶提供功能最豐富的體驗(yàn)。從那時(shí)起，我們添加了視頻通話，群組通話，視頻聊天引擎和交互式AR效果。每月有數(shù)百萬(wàn)人使用視頻通話，這個(gè)功能齊全的庫(kù)表面上看起來(lái)簡(jiǎn)單，但在幕后卻變得復(fù)雜得多。我們有大量特定于Messenger的代碼，這使得我們很難支持像Portal和Instagram這樣的應(yīng)用程序。對(duì)于組調(diào)用和對(duì)等調(diào)用，我們有單獨(dú)的信令協(xié)議，這要求我們編寫(xiě)兩次特征，并在代碼庫(kù)中造成很大的不一致。我們還花費(fèi)了更多的時(shí)間來(lái)更新WebRTC的分支，并使用開(kāi)源的最新改進(jìn)功能。但最后，我們發(fā)現(xiàn)我們?cè)跒榈凸脑O(shè)備和低帶寬場(chǎng)景提供可靠服務(wù)方面落后了。

在研究如何使視頻通話在未來(lái)更高效，更易于擴(kuò)展時(shí)，我們意識(shí)到，最好的方法是從頭開(kāi)始重新設(shè)計(jì)庫(kù)并重寫(xiě)整個(gè)庫(kù)。結(jié)果就是Rsys，這是一個(gè)視頻通話庫(kù)，它讓我們能夠利用自2014年編寫(xiě)原始庫(kù)以來(lái)在視頻通話領(lǐng)域取得的一些重大進(jìn)步。與以前的版本相比，Rsys縮小了約20％，并且可在所有開(kāi)發(fā)中使用平臺(tái)。通過(guò)這一新的迭代，我們將重新構(gòu)想我們對(duì)視頻通話平臺(tái)的看法，并從頭開(kāi)始使用新的客戶端核心和可擴(kuò)展性框架。這有助于我們提升自己的最先進(jìn)技術(shù)，新的代碼庫(kù)旨在在未來(lái)十年保持可持續(xù)性和可擴(kuò)展性，為跨應(yīng)用程序的遠(yuǎn)程存在和互操作性奠定基礎(chǔ)。

更快更小

無(wú)論設(shè)備類(lèi)型或網(wǎng)絡(luò)條件如何，使用較小的代碼庫(kù)可以為其用戶實(shí)現(xiàn)更快地加載、更新和啟動(dòng)。相比之下，小型庫(kù)也更易于管理、更新、測(cè)試和優(yōu)化。當(dāng)我們開(kāi)始考慮準(zhǔn)備新的版本時(shí)，我們的峰值二進(jìn)制大小已高達(dá)20 MB。盡管我們可以通過(guò)編輯一些代碼段來(lái)減少一些內(nèi)容，但是要達(dá)到我們想要的效果，我們意識(shí)到我們需要從頭開(kāi)始重寫(xiě)整個(gè)代碼庫(kù)。

想要獲得較小的庫(kù)，最簡(jiǎn)單方法是去掉多年來(lái)我們添加的許多功能特征，但是對(duì)我們來(lái)說(shuō)，保留所有最常用的功能（如AR效果）很重要。因此，我們退后一步，研究了如何應(yīng)用過(guò)去十年中所學(xué)到的知識(shí)以及我們對(duì)如今使用我們產(chǎn)品的用戶的需求了解。探索完我們的這些選擇之后，我們決定需要越過(guò)接口，并深入研究庫(kù)本身的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

我們做了幾個(gè)架構(gòu)選擇來(lái)優(yōu)化大小，引入了一個(gè)即插即用的框架，使用selects有選擇地將特征編譯到需要它們的應(yīng)用程序中，并引入了一個(gè)通用框架來(lái)編寫(xiě)基于Flux架構(gòu)的新特性。我們也從Folly這樣的模板化通用庫(kù)轉(zhuǎn)向了像Boost這樣規(guī)模更優(yōu)的庫(kù)。SML在所有應(yīng)用程序中實(shí)現(xiàn)大小增益。

最后，我們將核心二進(jìn)制文件的大小減少了大約20%，從大約9MB減少到大約7MB。我們通過(guò)重新構(gòu)建我們的特征以適應(yīng)簡(jiǎn)化的體系結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。雖然我們保留了大部分特性，但隨著時(shí)間的推移，我們將繼續(xù)引入更多可插入特性。更少的代碼行數(shù)使代碼庫(kù)更輕、更快、更可靠，而精簡(jiǎn)的代碼庫(kù)意味著工程師可以更快地進(jìn)行創(chuàng)新。

這項(xiàng)工作的主要目標(biāo)之一是最小化代碼復(fù)雜性和消除冗余。我們知道，一個(gè)統(tǒng)一的體系結(jié)構(gòu)將允許全局優(yōu)化（而不是讓每個(gè)特性都集中在局部?jī)?yōu)化上），并允許代碼重用。為了構(gòu)建這個(gè)統(tǒng)一的體系結(jié)構(gòu)，我們做了一些主要的更改：

信令：我們?yōu)樾帕顥Ｌ岢隽艘环N狀態(tài)機(jī)架構(gòu)，它可以統(tǒng)一對(duì)等調(diào)用和組調(diào)用協(xié)議語(yǔ)義。我們能夠從庫(kù)的其余部分抽象出任何特定于協(xié)議的細(xì)節(jié)，并提供一個(gè)信令組件，該組件將全權(quán)負(fù)責(zé)在調(diào)用參與者之間協(xié)商共享狀態(tài)。通過(guò)減少重復(fù)代碼，我們可以一次編寫(xiě)特性，并允許輕松更改協(xié)議，并為對(duì)等調(diào)用和組調(diào)用提供統(tǒng)一的用戶體驗(yàn)。

媒體：我們決定重用我們的狀態(tài)機(jī)架構(gòu)，并將其應(yīng)用到媒體堆棧中，但這次我們捕獲了開(kāi)源WebRTC API的語(yǔ)義。同時(shí)，我們還致力于用最新版本替換我們的分支版本W(wǎng)ebRTC，同時(shí)保留所有針對(duì)產(chǎn)品的特定優(yōu)化。這使我們能夠在狀態(tài)機(jī)下更改WebRTC版本，只要API本身的語(yǔ)義沒(méi)有明顯變化，我們就可以從開(kāi)放源碼代碼庫(kù)中設(shè)置定期常規(guī)拉取。這使我們能夠輕松地更新到最新的功能，而不會(huì)出現(xiàn)任何停機(jī)或延遲。

SDK：為了具有特定于功能的狀態(tài)，我們使用Flux架構(gòu)來(lái)管理數(shù)據(jù)，并為調(diào)用產(chǎn)品提供API，這些API的工作原理類(lèi)似于web開(kāi)發(fā)人員熟悉的基于React js的應(yīng)用程序。每個(gè)API調(diào)用都會(huì)導(dǎo)致通過(guò)中央調(diào)度程序路由的特定操作。然后，這些動(dòng)作由特定的reducer類(lèi)處理，并根據(jù)動(dòng)作的類(lèi)型發(fā)出模型對(duì)象。這些模型對(duì)象被發(fā)送到包含所有特定于功能的業(yè)務(wù)邏輯的網(wǎng)橋，并導(dǎo)致更改模型的后續(xù)操作。最后，所有的模型更新都被發(fā)送到UI，在那里它們被轉(zhuǎn)換成特定于平臺(tái)的視圖對(duì)象進(jìn)行渲染。這使我們能夠清晰地定義一個(gè)包含減速器、橋接器、動(dòng)作和模型的特性，從而使我們能夠在運(yùn)行時(shí)為不同的應(yīng)用程序配置特性。

OS：為了使我們的平臺(tái)具有通用性和可擴(kuò)展性，我們決定抽象出直接依賴于OS的所有功能。我們知道，對(duì)于某些功能（例如創(chuàng)建硬件編碼器，解碼器，線程抽象等），必須具有針對(duì)Android，iOS等的特定于平臺(tái)的代碼，但是我們嘗試為這些功能創(chuàng)建通用接口，以便MacOS和Windows等平臺(tái)可以通過(guò)代理對(duì)象提供不同的實(shí)現(xiàn)來(lái)輕松插入。我們還大量使用Buck中的cxx_library來(lái)以簡(jiǎn)便的方式配置特定于平臺(tái)的庫(kù)，以用于編譯器標(biāo)志，鏈接器參數(shù)等。

用于調(diào)用的Rsys架構(gòu)

下一步的計(jì)劃

如今，我們的調(diào)用平臺(tái)明顯要小得多，并且能夠在許多不同的用例和平臺(tái)上擴(kuò)展。我們支持每天都有數(shù)百萬(wàn)人使用的電話。我們的庫(kù)是我們所有主要通話應(yīng)用程序的一部分，包括Messenger，Instagram，Portal和Workplacechat。構(gòu)建Rsys需要一個(gè)很長(zhǎng)的過(guò)程，但是，對(duì)于使用這些應(yīng)用程序的人們來(lái)說(shuō)，它的感覺(jué)并沒(méi)有太大不同。它將繼續(xù)為人們提供出色的通話體驗(yàn)。但這僅僅是開(kāi)始。

我們?cè)赗sys中所做的工作將使我們?cè)谶~向未來(lái)的過(guò)程中能夠繼續(xù)創(chuàng)新和擴(kuò)展我們的通話體驗(yàn)。除了構(gòu)建可在未來(lái)十年或更長(zhǎng)時(shí)間保持可持續(xù)發(fā)展的庫(kù)之外，這項(xiàng)工作還為我們所有應(yīng)用的跨應(yīng)用調(diào)用奠定了基礎(chǔ)。它也為我們建立以遠(yuǎn)程存在為中心的環(huán)境奠定了基礎(chǔ)。

這項(xiàng)工作得益于與客戶平臺(tái)團(tuán)隊(duì)合作。我們感謝所有為Rsys做出貢獻(xiàn)的人，特別是Ed Munoz，Hani Atassi，Alice Meng，Shelly Willard，Val Kozina，Adam Hill，Matt Hammerly，Ondrej Lehecka，Eugene Agafonov，Michael Stella，Cameron Pickett，Ian Petersen和Mudit Goel在實(shí)施方面提供了幫助，并繼續(xù)提供指導(dǎo)和支持。

原文標(biāo)題：如何為我們的應(yīng)用程序提供一個(gè)更小、更快的視頻通話庫(kù)

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