【如何提升开发效率】探究谷歌的代码管理

日期： 2016年7月 2日

谷歌和 Facebook 都只有一个代码仓库，全公司的代码都放在这个库里。

我一直很困惑，为什么要这样做，不同语言的项目放在一个库有什么好处？

最新一期的《ACM通信》（59卷第7期）有一篇论文《为什么 Google 要把几十亿行代码放在一个库？》，作者是谷歌基础设施小组的工程师，可以看作官方对这个问题的详细解答。我读后感到收获很大，下面就是摘录。



一、概况
谷歌最早使用 CVS 进行代码管理，1999年改为 Perforce。那时是一台 Perforce 主机，加上各种缓存机。

当时，全公司的代码就在一个仓库里面，后来一直沿用这种做法。由于规模不断增长，Perforce 已经无法满足需求，谷歌就开始使用自己开发的版本管理系统 Piper。

Piper 架设在谷歌自己的分布式数据库系统（以前叫 Bigtable，现在改名 Spanner）之上，分布在全世界10个数据中心，保证世界各地的谷歌员工都有良好的访问速度。

目前，这个代码仓库包含10亿个文件、3500万次提交记录，大小为86TB，用户达到几万人。工作日每秒有50万次请求，高峰时80万次，大部分来自自动构建和测试系统。

谷歌90%以上的代码，放在 Piper 里面。对于那些开源的、需要外部协作的项目，代码放在 Git，主要是 Android 项目和 Chrome 项目。Git 的特点是，所有历史记录都会复制到用户的本地机器，所以不适合大型项目，必须拆分成更小的库。以 Android 为例，该项目一共包含800多个独立的仓库。

二、Piper 的设计
2.1 结构
整个仓库采用树状结构。每个团队有自己的目录。目录路径就是代码的命名空间。每个目录都有负责人（owner），他负责批准该目录的文件变动。

2.2 权限控制
Piper 支持文件级别的权限控制。99% 的代码对所有用户可见，只有少部分重要的配置文件和机密的关键业务，设有访问限制。

如果机密信息不小心放上了 Piper，文件可以被快速清除。并且，所有的读写都有日志，管理员能够查到谁读过这个文件。

2.3 工作流
Piper 的工作流（workflow）如下图。



开发者先创建文件的本地拷贝，这叫做"工作区"（workspace）。完成开发后，工作区的快照共享给其他开发者进行代码评审。只有通过了评审，代码才能合并到中央仓库。

2.4 客户端
大多数开发者通过一个叫做 CitC 的客户端，访问 Piper。

开发者通过 CitC 浏览和同步 Piper 上的文件，但是编辑和修改是在自己工作区，里面只保存有变动的文件（一个工作区一般不超过10个文件）。CitC 带有云储存机制，每个工作区就是云上的一个目录。通过代码评审以后，这些文件才从 Citc 合并进 Piper。

不使用 CitC 也是允许的，所有代码保存在本地，最终用 Git 客户端提交到 Piper。不过，由于 CitC 提供更多的功能，目前使用率达到 80% 。

2.5 主干开发
Google 采用"主干开发"（trunk-based development）。代码一般提交到主干的头部。这样保证了所有用户看到的都是同一份代码的最新版本。

"主干开发"避免了合并分支时的麻烦。谷歌一般不采用分支开发，分支只用来发布。大多数时候，发布分支是主干某个时点的快照。以后的除错和功能增强，都是提交到主干，必要时 cherry-pick 到发布分支。与主干长期并行的开发分支，在谷歌极少见。

由于不采用"分支开发"，谷歌引入新功能，一般在代码中使用开关控制。这避免了另起一个分支，也使得通过配置切换功能变得容易，一旦新功能发生故障，很容易切换回旧功能。等到新功能稳定，再彻底删除旧代码。谷歌有类似A/B测试的路由算法，评估代码的表现，由于存在配置开关，这种测试很容易实现。
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