探讨跨平台技术与跨平台UI框架及Kotlin Multiplatform在bilibili的实践_flutter kotlin multiplatform

跨平台语言benchmark大横评

在这个部分，我们将对几种主要的跨平台语言进行比较，主要从执行效率、引入testcase前后app体积变化、运行内存峰值和运行内存的overhead这几个方面进行考察。

对比的平台在iOS、AndroidOS、HarmonyOS这三个平台上进行测试，由于不同平台的硬件设备无法做到一致，所以我们会在各平台选一款设备作为测试标准。

对比的语言在目前bilibili实际生产环境中使用到的语言，分别为Kotlin、JavaScript、Dart、C++、Swift。

测试方式

测试集

关于测试集，考虑到真实研发场景在研发过程中其实多数在于Model的操作，又由于bilibili大多使用grpc作为通信协议，积累了较多的真实业务场景的protobuf文件， 所以我们会使用这些proto文件作为测试集，并以最常见的序列化&反序列化作为测试用例，分别在这几种语言上进行测试。在本文中选取了当前B站的较常使用的一组protobuf， .proto个数为237个， .proto体积为2.2MB的测试集。

测试流程

1. 基于每个平台 X 每种测试语言的环境构造测试工程

• 拥有最基本的调用testcase的UI及统计能力。

• 防止testcase自身的依赖被strip，最基简单的对应的protobuf的序列化反序列化的调用。

部分语言的工程环境支持多平台，例如Flutter、Kotlin Multiplatform等我们会在多平台使用同一份测试工程。

2. testcase 构造

• 基于以下protoc插件生成对应语言代码，在这我们假设各个protoc compiler尽可能以最优的方式生成代码。

• 我们自研了测试中的所有语言的testcase的protoc插件，通过这个插件我们可以生成每个proto文件对应的序列化反序列化的testcase，具体行为为遍历所有的Message， 并构造这个Message，后序列化成ByteArray后再反序列化回去。在各语言构造对应protobuf的序列化反序列化代码举例如下：

// fission.proto 对应的 cpp 测试模块
namespace bilibili_::account_::fission_::v1_::fission_::proto {
 
    template<typename Message>
    inline void TestMessage() {
        auto str = Message().SerializeAsString();
        auto msg = Message().ParseFromString(str);
    }
 
    inline void Test() {
        TestMessage<::bilibili::account::fission::v1::EntranceReq>();
        TestMessage<::bilibili::account::fission::v1::EntranceReply>();
        TestMessage<::bilibili::account::fission::v1::AnimateIcon>();
        TestMessage<::bilibili::account::fission::v1::WindowReq>();
        TestMessage<::bilibili::account::fission::v1::WindowReply>();
        TestMessage<::bilibili::account::fission::v1::PrivacyReq>();
        TestMessage<::bilibili::account::fission::v1::PrivacyReply>();
    }
}

// fission.proto 对应的 kotlin 测试模块
@file:OptIn(ExperimentalSerializationApi::class)
 
package bilibili_account_fission_v1_fission
 
import kotlinx.serialization.*
import kotlinx.serialization.protobuf.*
import kotlinx.serialization.protobuf.ProtoBuf.*
import com.bapis.bilibili.account.fission.v1.*
 
fun doTest() {
    ProtoBuf.decodeFromByteArray<KEntranceReq>(ProtoBuf.encodeToByteArray(KEntranceReq()))
    ProtoBuf.decodeFromByteArray<KEntranceReply>(ProtoBuf.encodeToByteArray(KEntranceReply()))
    ProtoBuf.decodeFromByteArray<KAnimateIcon>(ProtoBuf.encodeToByteArray(KAnimateIcon()))
    ProtoBuf.decodeFromByteArray<KWindowReq>(ProtoBuf.encodeToByteArray(KWindowReq()))
    ProtoBuf.decodeFromByteArray<KWindowReply>(ProtoBuf.encodeToByteArray(KWindowReply()))
    ProtoBuf.decodeFromByteArray<KPrivacyReq>(ProtoBuf.encodeToByteArray(KPrivacyReq()))
    ProtoBuf.decodeFromByteArray<KPrivacyReply>(ProtoBuf.encodeToByteArray(KPrivacyReply()))
}

import Foundation
import SwiftProtobuf
 
fileprivate func testMessage<T:SwiftProtobuf.Message>(type: T.Type) {
    let message = T()
 
    do {
       let encoded = try message.serializedData()
       let decoded = try T(serializedData: encoded)
    } catch {
       print("Error: \(error)")
    }
}
 
func testBilibiliPmmsV1PmmsProto() {
    testMessage(type: Bilibili_Pmms_V1_GetPullMessagesReq.self)
    testMessage(type: Bilibili_Pmms_V1_GetPullMessagesResponse.self)
    testMessage(type: Bilibili_Pmms_V1_Position.self)
    testMessage(type: Bilibili_Pmms_V1_ControlParams.self)
    testMessage(type: Bilibili_Pmms_V1_Message.self)
}

• 构造TestEntry入口，收集并调用刚才生成所有的TestCase代码。

3. 编译&链接&运行

• 在各个平台上Cpp上编译&链接参数分别为-Os -fvisibility=hidden -fvisibility-inlines-hidden -dead_strip

• 其他语言基本使用默认的Release编译方式

• 由于Dart runtime和Flutter engine绑定较深，所以我们直接使用flutter并使用Dart aot进行测试

• 由于Android平台并没有原生系统自带的JsRuntime，故我们在iOS中使用的是JavaScriptCore ，在Harmony中使用的是默认的ArkRuntime

• 由于精力有限我们并没有测试Flutter在鸿蒙的数据表现

4. 通过各个平台的Profile工具进行数据的人工收集

测试结果

标

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