系统设计中的SDK设计流程详解与最佳实践指南-七爪网

在软件编程领域，API的创建就好比是建造高楼大厦的根基，极其关键且充满挑战。这其中包含的众多繁复的细节和需要斟酌的要点，不仅关乎开发的速度，还直接关系到产品的整体稳定性。

开放API接口设计的角色转换

API接口对开发者开放。这需要开发者摆脱固有思维，持续变换视角。比如在制定游戏API接口时，开发者需兼顾自身开发逻辑，同时从游戏开发者立场思考。唯有如此，才能打造出满足众人需求的接口。开发者还需掌握不同开发者群体的需求，小团队可能更看重简便，大企业可能更重视功能的拓展。

这项角色的转变并非短时间内可以完成。开发团队需要频繁与目标用户沟通。例如，在2022年的某次游戏开发技术研讨会上，部分接口设计企业透露，他们计划定期对开发者进行问卷调查和访谈，以此持续改进接口设计。

SDK版本兼容的重要性

兼容新旧版本是API开发中不能忽视的关键步骤。SDK的向后兼容性大大方便了开发者使用。每当SDK推出新版本，就像一些知名的软件开发套件那样，开发者无需任何改动即可升级到新版本。这一切都得益于开发团队的周密策划。

为了达成这种兼容性，开发人员需对所有可能干扰兼容性的要素进行全面检查。无论是代码的布局还是功能单元，都可能有影响兼容性的问题。在杭州的一家软件开发企业，他们特设了一个兼容性测试团队，在每次软件版本升级前，都会进行大量的测试活动。

动态更新能力与相关问题

/**
 * 数据库实体对象
 * @author coder小奇
 * @date 2020/9/6
 **/
@Data
@Builder
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class DatabaseConfig {
    private long id;
    private int clusterId;
    private String host;
    private String port;
    private String dbName;
    private String dbType;
    private String jdbcUrl;
    private String username;
    private String password;
    private String dbOwner;
    private String createUser;
    private String updateUser;
    private String createTime;
    private String updateTime;
}
/**
 * jdbc底层操作
 * 执行SQL 包装数据等
 * @author 小奇
 * @date 2020/9/6
 **/
public class JdbcUtils {
    // 获取jdbc Connection
    public static Connection getConnection(@NonNull DatabaseConfig databaseConfig) throws ClassNotFoundException, SQLException {
        DbType dbType = DbType.valueOf(databaseConfig.getDbType());
        Class.forName(dbType.getDriver());
        return DriverManager.getConnection(databaseConfig.getJdbcUrl(), databaseConfig.getUsername(), databaseConfig.getPassword());
    }
}

SDK开发者需确保具备动态更新功能。这种更新方式通常只涉及部分内容，从而有助于节约资源。比如，手机系统的升级通常只对存在问题的或新增的功能部分进行更新。此外，流量优化也是开发者需要关注的问题。有些应用在更新时未考虑到流量消耗，导致用户体验不佳。

public static Connection getConnection(@NonNull String driver, @NonNull String jdbcUrl, @NonNull String username,
                                           @NonNull String password)
            throws ClassNotFoundException, SQLException {
        Class.forName(driver);
        return DriverManager.getConnection(jdbcUrl, username, password);
    }

在实际操作流量优化时，我们需要对各个功能模块的数据传输进行数据统计。比如，2020年有一款社交应用在调整其API更新时，就分析了各个模块的数据传输特点，并据此对算法进行了有针对性的优化。

依赖关系的处理

/**
 * 加密器
 * @author coder小奇
 * @date 2020/9/6
 **/
public interface Encryptor {
    /**
     * 加密
     * @param str 待加密字符串
     * @return String 加密后的字符串
     */
    public String encrypt(String str);
}
/**
 * keyCenter加密器
 * @author coder小奇
 * @date 2020/9/6
 **/
public class KeyCenterEncryptor implements Encryptor {
    @Override
    public String encrypt(String str) {
        // ...
        // 执行keyCenter加密 & return
    }
}

开发过程中，处理各种依赖关系至关重要。比如，在视频播放软件里，视频解码功能需要音频处理模块的初始化支持。开发者需要搞清楚这种操作顺序。在规模较大的项目中，往往存在错综复杂的层级依赖。

/**
 * 加密类型枚举类
 *
 * @author codeer小奇
 * @date 2020/9/6
 */
@Getter
@AllArgsConstructor
public enum EncryptTypeEnum {
    /**
     * 加密类型
     */
    KEY_CENTER(0, "keyCenter加密"),
    MD5(1, "MD5加密")
    // 后续扩展新的加密类型....
    ;
    private final int code;
    private final String desc;
}

美国一家规模庞大的软件公司，会运用特定工具来理清各部分之间的联系。同时，开发团队还会定期对代码进行检查，目的是防止依赖关系出现混乱。

/**
 * id查询用户
 *
 * @param id 自增主键id
 * @return User
 * @throws IllegalArgumentException if id is less than or equal 0
 */
public User queryById(Integer id) {
    if (id <= 0) {
        throw new IllegalArgumentException("id <= 0 :" + id);
    }
    // do something & return...
}

卡顿监控与hrop分析

在卡顿监控过程中，插桩技术和函数表分析具有特别的重要性。以视频播放软件为例，监控其卡顿时，插桩就像是在关键位置安装了探测器。另外，当hrop文件体积较大时，进行有效的分析和筛选至关重要。特别是在对安卓应用进行性能分析时，过多的hrop数据会降低分析效率。

筛选方法至关重要。例如，某些电商平台会依据用户操作步骤来挑选HRP信息，仅保留与主要功能紧密相关的资料。

/**
 * 获取拥有这张表权限的所有人
 *
 * @param dataId
 * @return List
 */
@Override
public List getOdsTableUsers(Integer dataId) {
    if (dataId == null) {
        return new ArrayList(0);
    }
    try {
        // 执行查询 获取拥有该dataId对应数据表 有权限用户集userlist
        return new ArrayList(userlist);
    } catch (Exception e) {
        log.error("获取拥有数据表Id:{} 权限用户集失败", dataId, e);
        return new ArrayList(0);
    }
}

线上日志回捞与其他开发要点

public List getOdsTableUsers(Integer dataId) {
    if (dataId == null) {
        return Collections.emptyList();
    }
    // do something & return ....
}

在提取线上日志时，hprof文件的压缩相当关键。借鉴XMars库中的压缩方法是个挺不错的选择。比如，对于数据存储类应用来说，日志记录量通常非常庞大，而压缩技术可以有效减少所需存储空间。

/**
 * 模拟API接口 返回公有的不可变空集合
 * @param dataId 数据表id
 * @return List拥有数据表访问权限的用户集合
 */
public static List queryUserList(Integer dataId) {
    // 测试样例直接返回公有的不可变空集合
    return Collections.emptyList();
}
/**
 * 模拟客户端
 * @param dataId 数据表id
 */
public static void doFunnyThing(Integer dataId) {
    List userList = queryUserList(dataId);
    if (userList.isEmpty()) {
        // 当发现userList为空的时候，希望做一些其他的操作 这时候产生意想不到的异常。
        String user = "i am user";
        userList.add(user);
    }
    // do some funny thing
}
public static void main(String[] args) {
    Integer dataId = 1;
    doFunnyThing(dataId);
}
// 运行结果：
Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException
        at java.util.AbstractList.add(AbstractList.java:148)
        at java.util.AbstractList.add(AbstractList.java:108)
        at com.kylin.mhr.controller.TemporaryController.doFunnyThing(TemporaryController.java:24)
        at com.kylin.mhr.controller.TemporaryController.main(TemporaryController.java:30)

编写API方法时需注意各种限制的说明。参数数量一旦增多，其处理方式便会影响API的阅读与使用便捷性。此外，应避免采用相同参数数量的方法重载，这一点从众多知名开源代码中可见其设计之合理性。


/**
 * Returns a copy of this {@code LocalDateTime} with the specified number of hours added.
 * 
 * This instance is immutable and unaffected by this method call.
 *
 * @param hours  the hours to add, may be negative
 * @return a {@code LocalDateTime} based on this date-time with the hours added, not null
 * @throws DateTimeException if the result exceeds the supported date range
 */
public LocalDateTime plusHours(long hours) {
    return plusWithOverflow(date, hours, 0, 0, 0, 1);
}

我想请教各位，在你们进行软件开发的过程中，是否遇到过特别难以解决的API设计难题？欢迎在评论区分享你们的经历，同时别忘了点赞和转发这篇文章。