背景

產(chǎn)品在新功能發(fā)布前，可能會(huì)采取小流量測(cè)試的方式，或者在確定方案前使用A/B測(cè)試來衡量。一般開發(fā)人員會(huì)跟運(yùn)維同學(xué)合作，通過一些現(xiàn)有平臺(tái)切換機(jī)器或者流量來實(shí)現(xiàn)。本文介紹了另外一種簡便的方式，并解釋了其在持續(xù)集成上的應(yīng)用，同時(shí)提供了現(xiàn)有的開發(fā)框架供快速使用。

Feature Flag VS Feature Branches

Feature Flag(又名 Feature Toggle、Flip等)是一種允許控制線上功能開啟或者關(guān)閉的方式，通常會(huì)采取配置文件的方式來控制。提到Feature Flag一般都會(huì)跟Feature Branches進(jìn)行比較。這兩個(gè)有什么關(guān)聯(lián)與差別呢？可以通過一個(gè)簡單的示例來比較：

假設(shè)產(chǎn)品需要添加一個(gè)功能，如果你在主干上進(jìn)行開發(fā)，那么通常的做法是在前端開發(fā)人員在界面上添加功能，然后可能會(huì)有其他同學(xué)來完成后端服務(wù)、安全保障，最后測(cè)試及Bug修復(fù)并發(fā)布上線。如下圖所示：

上圖中有個(gè)明顯的問題是主干分支上在功能測(cè)試完畢之前是不能進(jìn)行發(fā)布的，因?yàn)楣δ芤呀?jīng)在提供在界面中，必須完備之后才能發(fā)布給用戶使用。

當(dāng)然解決方法也很簡單，例如我們常見的是會(huì)使用功能分支(Feature Branches)來解決。在主干上拉取一個(gè)分支，然后在分支上開完測(cè)試完之后在合并到主干上，這樣就不會(huì)影響主干的持續(xù)發(fā)布了。如果有另外的新的功能那么同樣拉取新的分支來解決。如下圖：

但這樣同樣存在問題，如果一個(gè)功能比較復(fù)雜，開發(fā)的周期較長，而在此期間主干上已經(jīng)多次修改代碼，那么等分支上開發(fā)完之后合并到主干將是一個(gè)比較麻煩的工作。你必須去處理各種沖突，與其他開發(fā)人員溝通修改點(diǎn)。這是很多人不愿意做的。

于是有人提供了新的方案來解決這個(gè)問題。例如將開發(fā)工作拆分成多個(gè)小塊，在各個(gè)分支上開發(fā)測(cè)試完成后及時(shí)合并到主干中，并且可以先隱藏界面功能，直到所有的功能開發(fā)完成之后才展現(xiàn)。這樣每次合并的難度就小多了；或者每次將主干上的修改都及時(shí)同步到分支上，這樣分支上開發(fā)完成之后合并到主干上就簡單多了。

但如果發(fā)布時(shí)出現(xiàn)bug怎么辦？可能常見的是進(jìn)行回滾重新上線。有什么方式既能避免分支合并的麻煩、保持主干快速迭代隨時(shí)發(fā)布，又能更好的控制新功能的發(fā)布、方便的進(jìn)行小流量或快速回滾操作呢？答案就是Feature Flag。

Feature Flag允許關(guān)閉未完成的功能，你可以在主干上進(jìn)行迭代開發(fā)，新功能即便未開發(fā)完成也不會(huì)影響發(fā)布，因?yàn)樗鼘?duì)用戶是關(guān)閉的。當(dāng)功能開發(fā)完成之后，修改配置便可以讓功能發(fā)布。這種操作甚至可以在線上進(jìn)行，例如代碼已經(jīng)發(fā)布但功能不可見，你可以修改配置讓功能對(duì)特定的用戶(線上測(cè)試、小流量或者全量發(fā)布等)可見。如果發(fā)現(xiàn)新功能存在問題，那么可以通過配置文件來迅速回滾，而必須重新分支上線。Feature Flag原理示意圖如下：

各自的優(yōu)缺點(diǎn)

選擇合適的方案，而不拘泥于方式本身

并沒有萬能的方案，兩種方式都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

Feature Branches

優(yōu)點(diǎn)：

同時(shí)開發(fā)多個(gè)功能分支不會(huì)影響主干和線上代碼

在分支上開發(fā)新功能時(shí)不用擔(dān)心對(duì)其他在開發(fā)的功能的影響

現(xiàn)有很多持續(xù)集成系統(tǒng)支持分支的構(gòu)建、測(cè)試、部署等

缺點(diǎn)

Martin Fowler的文章中已經(jīng)做了全面的闡述：

分支分出去時(shí)間越長往往代碼合并難度越大

在一個(gè)分支中修改了函數(shù)名字可能會(huì)引入大量編譯錯(cuò)誤。這點(diǎn)被稱為語義沖突（semantic conflict）

為了減少語義沖突，會(huì)盡量少做重構(gòu)。而重構(gòu)是持續(xù)改進(jìn)代碼質(zhì)量的手段。如果在開發(fā)的過程中持續(xù)不斷的存在功能分支，就會(huì)阻礙代碼質(zhì)量的改進(jìn)。

一旦代碼庫中存在了分支，也就不再是真正的持續(xù)集成了。當(dāng)然你可以給每個(gè)分支建立一個(gè)對(duì)應(yīng)的CI，但它只能測(cè)試當(dāng)前分支的正確性。如果在一個(gè)分支中修改了函數(shù)功能，但是在另一個(gè)分支還是按照原來的假設(shè)在使用，在合并的時(shí)候會(huì)引入bug，需要大量的時(shí)間來修復(fù)這些bug。

Feature Toggle

優(yōu)點(diǎn)：

避免了分支合并代碼沖突的問題，因?yàn)槭腔谥鞲傻拈_發(fā)

每次提交都在主干，迭代速度明顯有優(yōu)勢(shì)

新功能的整個(gè)過程都持續(xù)集成

缺點(diǎn):

未完成的功能可能會(huì)部署到線上，如果配置有誤可能將未完成的功能開啟。當(dāng)然可以將界面層最后開發(fā)避免過早暴露。

主干上擔(dān)心提交代碼影響其他功能。

我們可以根據(jù)需要選擇合適的方案。Feature Flag在避免分支合并加快迭代上有優(yōu)勢(shì)，另外Feature Flag除了主干開發(fā)上的支持，還有什么實(shí)用功能呢？下面來介紹。

Feature Flag種類與應(yīng)用

一般Feature Flag可以分為兩類，見下所示：

發(fā)布開關(guān)：

在發(fā)布代碼時(shí)關(guān)掉未完成的功能

生存期短

功能穩(wěn)定就馬上刪除

在整個(gè)開發(fā)過程中有預(yù)定義的值

業(yè)務(wù)開關(guān)：

實(shí)現(xiàn)A/B測(cè)試

針對(duì)特定人群發(fā)布功能盡早獲得反饋

針對(duì)特定條件開啟或者關(guān)閉功能。例如可以設(shè)置在指定時(shí)間點(diǎn)開啟，這樣新功能將按照設(shè)定自動(dòng)上線下線，無需手動(dòng)上線，適合專題等情況

能線上開啟或者關(guān)閉,實(shí)現(xiàn)快速回滾

發(fā)布開關(guān)主要是為了隱藏未開發(fā)完成的功能，而業(yè)務(wù)開關(guān)則可以幫助我們快速滿足某些需求。例如A/B測(cè)試，F(xiàn)eature Flag可以輕松控制展現(xiàn)哪個(gè)功能，提升A/B測(cè)試的可維護(hù)性。我們也可以通過配置里面的邏輯讓新功能針對(duì)小部分人群甚至是特定地域的人群發(fā)布，盡早獲取功能的反饋。甚至是可以在線上開啟調(diào)試，只讓新功能對(duì)調(diào)試人員可見。而這些都只需要配置文件和簡單的標(biāo)記來實(shí)現(xiàn)。

誰在用Feature Flag

功能看起來很酷，但是不是新東西？有誰在用呢，我可不不愿意承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)

事實(shí)上Feature Flag已經(jīng)在國外互聯(lián)網(wǎng)公司中獲得廣泛的使用。例如FaceBook、Google等公司使用基于主干的開發(fā)模式來持續(xù)集成開發(fā)，F(xiàn)eature Flag是其中一個(gè)基礎(chǔ)技術(shù)。下面這幅圖展現(xiàn)了FaceBook開發(fā)模式轉(zhuǎn)變歷程,可以看到幾年前facebook就開始使用Feature Toggle，使用了Feature Flag關(guān)閉主干上未開發(fā)完成的功能來保證快速迭代和高頻率的發(fā)布。

國外主干開發(fā)中推薦這樣一種方式：trunk作為開發(fā)主線，所有開發(fā)人員完成開發(fā)后向及時(shí)向主干提交代碼，開發(fā)人員不允許在主干上拉取分支。在發(fā)布的時(shí)候由系統(tǒng)拉取分支發(fā)布，主干上的bug修復(fù)及時(shí)同步到發(fā)布分支。開發(fā)人員可以本地使用git等工具進(jìn)行版本管理。如下圖所示：

雖然基于主干的開發(fā)模式已經(jīng)成為國外的主流，但分支開發(fā)并不是不該使用。使用分支不推薦的是讓新功能代碼在分支上長時(shí)間堆積，分支應(yīng)當(dāng)是生存周期短的。

實(shí)際應(yīng)用中我們可以根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景來選擇是否用功能分支還是Feature Flag，并且這兩者可以相互結(jié)合。例如在文章前面提到的示例中，可以使用分支來開發(fā)細(xì)分的子功能保持分支及時(shí)合并，同時(shí)使用Feature Flag來控制功能的發(fā)布，提升工作效率。

最佳實(shí)踐

除了主干開發(fā)，什么情況下選擇使用Feature Flag呢？下面是使用Feature Flag的一些典型場(chǎng)景：

在 UI 中隱藏或禁用新功能

在應(yīng)用程序中隱藏或禁用新組件

對(duì)接口進(jìn)行版本控制

擴(kuò)展接口

支持組件的多個(gè)版本

將新功能添加到現(xiàn)有應(yīng)用程序

增強(qiáng)現(xiàn)有應(yīng)用程序中的現(xiàn)有功能

可以看到，由于Feature Flag本身是對(duì)業(yè)務(wù)功能的控制，所以不適于功能大范圍的改動(dòng)等情況。另外使用過程中需要注意一些問題：

只在需要的地方創(chuàng)建開關(guān)。美酒雖豪，不可貪杯。濫用任何技術(shù)都會(huì)出現(xiàn)問題。

控制開關(guān)的數(shù)量。同上，開關(guān)應(yīng)按需使用并及時(shí)清除。

開關(guān)之間代碼保持獨(dú)立。如果代碼存在依賴就沒法刪除，最終維護(hù)性反而變差

清除發(fā)布開關(guān)和廢棄代碼。發(fā)布開關(guān)應(yīng)當(dāng)在功能穩(wěn)定后刪除，舊代碼也是。

界面層最后暴露。

如何實(shí)現(xiàn)

實(shí)現(xiàn)這套東西復(fù)雜嗎？下面以php和smarty模板為例來介紹。

首先需要一套控制代碼邏輯的工具，雖然開源的框架有在后端代碼層的支持，但推薦在模板層使用Feature Flag，因?yàn)槟０逯苯痈δ軖煦^，維護(hù)起來更加直觀方便。

例如我們會(huì)提供一個(gè)smarty插件，讓你控制相應(yīng)的展現(xiàn):

這個(gè)代碼的意思是如果common模塊的featureA命中，則展現(xiàn)下面代碼，否則展現(xiàn)另外一套代碼，展現(xiàn)代碼由于與功能相關(guān)，所以就相當(dāng)于控制了展現(xiàn)哪個(gè)功能。當(dāng)然你也可以不用featureelse只控制功能的開啟或者關(guān)閉。

另外我們需要一個(gè)配置文件，對(duì)應(yīng)featureA的配置，如下所示：

{ 
      "features" : { 
          "featureA" : { 
              "type" : "switch", 
              "value" : "on", 
              "desc" : "test switch feature work or not" 
          } 
      } 
 } 

featureA配置的value是on，開關(guān)類型是switch。也就是說這個(gè)功能是開啟的。與switch類似的可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)feature類型，例如抽樣控制、日期控制、地域控制等，代碼邏輯只需要根據(jù)value的設(shè)定判斷是true還是false。例如抽樣類型，value設(shè)置0.5，那么對(duì)應(yīng)的類型邏輯只需要判斷隨機(jī)數(shù)是否在0-0.5范圍內(nèi)而已。

部署中我們只需要修改featureA的配置就可以控制功能的發(fā)布，是不是so easy!

開發(fā)框架

有哪些相應(yīng)的開源框架呢？幾乎各種語言都有相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)。例如FEX FIS小組提供了基于php和node.js的框架。此外還有多種語言的開源實(shí)現(xiàn)：

語言 Feature Flag框架

php 基于smarty的Feature Flag框架

NodeJs 基于Node前后端解決方案Yogurt的Feature Flag框架

java Togglz

.NET FeatureToggle

Ruby Rollout、Degrade

Python Gargoyle、Nexus admin

Groovy GrailsFeatureToggle

總結(jié)

Feature Flag與Feature Branches各有優(yōu)勢(shì)，結(jié)合使用能發(fā)揮更大作用

結(jié)合業(yè)務(wù)場(chǎng)景選擇合適方案

Feature Flag能支持主干開發(fā)，并在控制功能發(fā)布上有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)

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