摘要

目标很朴素:选一个常用的开源能力(HTTP 客户端 + 简易重试/熔断 + JSON 编解码缓存),在一周内做出可用的仓颉实现,并让它同时服务鸿蒙原生端服务端

本文采用“迁移日记”记录法,把每一步的假设、工具与决策写清楚;最后给出评测标准、回归脚本、发行流程社区共建建议。如果你正准备在征文里讲“生态适配”,这是一份能直接落地的范例。

目录

  • 背景与选型:为什么是这个库
  • Day 0:范围界定与成功标准
  • Day 1:API 拆解与最小可行骨架(MVP)
  • Day 2:网络层实现(连接池、超时、重试策略)
  • Day 3:熔断与速率限制(避免“打爆”下游)
  • Day 4:JSON 编解码与对象生命周期(GC 友好)
  • Day 5:端侧接入与功耗/首屏影响评估
  • Day 6:服务端集成与 P95 长尾治理
  • Day 7:文档化、CI/CD、发布与合规
  • 复盘:哪里做对了,哪里还有坑
  • 附录 A:接口与使用示例(端侧/服务端)
  • 附录 B:压测剧本与回归清单
  • 附录 C:常见故障注记(FAQ/故障剧场)

背景与选型:为什么是这个库

我们挑了一个“生态里谁都绕不开”的能力:

  • HTTP 客户端(支持连接池、超时、重试与幂等键)
  • 熔断 & 速率限制(保护下游,避免雪崩)
  • JSON 编解码缓存(减对象分配、降低 GC 压力)

理由:

  1. 端云皆需;
  2. 性能与稳定性拉得出指标;
  3. 最容易体现“仓颉轻量线程 + 强类型 + 工程化”的优势。

Day 0:范围界定与成功标准

要做什么(Do)

  • 强类型 API、一致错误域:Timeout / RateLimited / CircuitOpen / ServerError / DecodeError
  • 连接池、请求级超时、指数退避 + 抖动重试(仅幂等方法自动重试)
  • 熔断与半开(失败率/滑动窗口)
  • 端侧:支持 HarmonyOS 场景下的“首屏不阻塞”与功耗友好
  • 服务端:支持高并发、P95/P99 指标可观测

不做什么(Don’t)

  • 不做 QUIC/HTTP3(留扩展点)
  • 不引入复杂插件系统,先把“热路径稳定 + 指标就绪”打牢

成功标准(SLO 草案)

  • 端侧:引入后首屏 TTI 变化 ≤ +3%,关键交互掉帧率无明显上升
  • 服务端:在 5k QPS、1.5KB 请求/响应均值下,读 P95 ≤ 30ms,写 P95 ≤ 60ms
  • 故障演练:下游延迟放大 10x 时,错误率受控、熔断与退避生效

Day 1:API 拆解与最小可行骨架(MVP)

接口草图(示意)

module cjnet.client

enum HttpErr {
    Timeout(ms: Long)
    RateLimited(retryAfterMs: Long)
    CircuitOpen()
    ServerError(code: Int, msg: String)
    DecodeError(msg: String)
}

type HttpResp { code: Int, headers: Map<String,String>, body: Bytes }

type ClientCfg {
    baseUrl: String
    connPool: Int
    reqTimeoutMs: Int
    retry: RetryCfg
    limiter: RateLimitCfg
    circuit: CircuitCfg
}

interface HttpClient {
    func get(path: String, headers: Map<String,String>): Result<HttpResp, HttpErr]
    func post(path: String, headers: Map<String,String>, body: Bytes): ResultResp, HttpErr]
}

func newClient(cfg: ClientCfg): HttpClient { /* MVP */ }

决策

  • 错误域显式建模,别让异常四处乱飞。
  • 所有网络调用默认在轻量线程上执行;暴露取消/超时
  • 端云同栈:同一套接口,注入不同的 Transport 即可。

MVP 骨架
先打通 get/post + 超时 + 连接池,把重试/熔断/限流做空实现,只提供接口。

Day 2:网络层实现(连接池、超时、重试策略)

连接池

  • 池大小与路由维度绑定:(host, port)Pool
  • 复用策略:空闲连接优先,老化淘汰,避免长寿连接病态积累。

超时

  • 请求级别 deadline,避免全局阻塞;
  • DNS/握手/传输分段超时(如可用)→ 先统一请求级,到稳定后再细化。

重试策略

  • 仅对幂等方法(GET/PUT/DELETE)自动重试;POST 需显式启用并提供幂等键
  • 指数退避 + 抖动:避免同步雪崩。
  • Timeout/429/5xx 有条件重试,对 4xx(除 429)不重试。

实现片段(示意)

module cjnet.retry

type RetryCfg { max: Int, baseMs: Int, maxMs: Int, jitterPct: Int }

func backoff(n: Int, cfg: RetryCfg): Int {
    // 2^n * base,封顶 maxMs,加入抖动
    let raw = min(cfg.baseMs * (1 << n), cfg.maxMs)
    let jitter = raw * cfg.jitterPct / 100
    return random(raw - jitter, raw + jitter)
}

Day 3:熔断与速率限制(避免“打爆”下游)

熔断器

  • 滑动窗口统计失败率;阈值超标 → 开启
  • 半开状态允许少量探测请求;若连续成功 → 关闭,否则回到开启。
  • 熔断器状态与目标 (host, route) 绑定,避免“一刀切”。

速率限制

  • 入口:令牌桶;超出即排队,超时则返回 RateLimited
  • 与重试/熔断协同:重试也要过桶,防止“重试风暴”。

示意

module cjnet.circuit

type CircuitCfg { failRatePct: Int, windowMs: Int, halfOpenQuota: Int }

class Circuit(cfg: CircuitCfg) {
    func allow(): Bool { /* open/half-open/closed */ }
    func onSuccess(): Unit { /* update window */ }
    func onFailure(): Unit { /* update window */ }
}

Day 4:JSON 编解码与对象生命周期(GC 友好)

目标:降低热路径分配与复制,避免端侧/服务端都出现“短命对象风暴”。

策略

  • 复用缓冲区(对象池/分段 Buffer);
  • 解析→结构→业务层:一处拷贝原则;
  • 可选“只读视图”避免写时复制。

示例(示意)

module cjjson

class JsonCodec(pool: BytePool) {
    func encode<T>(v: T): Bytes { /* to pooled buffer */ }
    func decode<T>(b: Bytes): Result<T, HttpErr] {
        // 失败统一映射到 DecodeError
    }
}

Day 5:端侧接入与功耗/首屏影响评估

接入原则

  • 首屏不做远程配置/埋点上报;必要请求放到UI 就绪之后
  • 所有网络调用在轻量线程执行;UI 线程只处理渲染。

测试

  • 对比“接入前/后”的首屏 TTI、掉帧、内存、平均电流;
  • 高频滚动场景下观察“网络回调引发的 UI 刷新抖动”。

小片段(示意)

module app.feed

component Feed(vm: FeedVM) {
    Column {
        if vm.loading { Text("Loading…") }
        ForEach(vm.items) { it => FeedCard(it) }
    }
}

class FeedVM(api: SafeApi) {
    var loading = true
    var items: List<Item] = []

    func load() {
        spawn { // 轻量线程
            match api.get("/feed") {
                Ok(resp) => {
                    items = cjjson.decode<List<Item]](resp.body).unwrapOr([])
                    loading = false
                    // 通过状态变更触发 UI,而不是直接在回调里操作视图
                }
                Err(e) => { loading = false; /* toast or retry */ }
            }
        }
    }
}

Day 6:服务端集成与 P95 长尾治理

服务端实验设计

  • 场景 A:读多写少(80/20),请求 1–2KB;
  • 场景 B:峰值突刺(10s 5x);
  • 场景 C:下游延迟拉高(+300ms),观察熔断/重试/限流协同。

观测

  • http_latency_ms_bucketqps5xx429circuit_state
  • 连接池利用与排队深度。

故障演练发现

  • 未加抖动的重试会在半开期踩踏
  • 统一限流但未区分大/小包,导致小请求被大请求挤出 → 引入优先级队列改善。

Day 7:文档化、CI/CD、发布与合规

文档

  • 快速开始(端侧/服务端各一);
  • 参数表(默认值/建议值/边界);
  • 故障排查(常见返回码、重试日志示例);
  • 性能页:基准环境、数据、曲线。

CI/CD

  • Lint + 单测 + 合同测试(与 Mock Server)+ 微基准(关键热函数)
  • 性能门禁:read_p95_ms<=30write_p95_ms<=60 作为阈值
  • 版本号与变更日志(遵循语义化版本)

合规

  • 依赖许可证清单(SPDX)
  • SBOM 与制品签名
  • 安全公告模板(若未来修复漏洞)

复盘:哪里做对了,哪里还有坑

做对了

  • MVP 最小骨架出发,先保正确,再叠加策略;
  • 错误域前置设计 → 端云调用体验统一,日志也好搜;
  • 重试 + 抖动 + 限流 + 熔断的组合拳比单点“优化”更稳。

仍有不足

  • HTTP/2 多路复用的饥饿/公平细节仍需打磨;
  • 端侧功耗测试更应覆盖弱网/切后台
  • JSON 编解码器还可以加入Schema 生成,在编译期做更多约束。

下一步

  • 增加二进制序列化后备(热路径);
  • 引入 HTTP/3/QUIC 的可选传输层;
  • 发布后跟踪三周真实使用数据,再做下一轮迭代。

附录 A:接口与使用示例(端侧/服务端)

A.1 端侧示例

import cjnet.client.*
import cjjson.*

let cli = newClient(ClientCfg(
    baseUrl="https://api.example.com",
    connPool=8,
    reqTimeoutMs=1500,
    retry=RetryCfg(max=3, baseMs=80, maxMs=1000, jitterPct=30),
    limiter=RateLimitCfg(qps=20, burst=10),
    circuit=CircuitCfg(failRatePct=50, windowMs=10000, halfOpenQuota=5)
))

// 幂等读:自动重试
match cli.get("/profile", headers={}) {
  Ok(resp) => {
    let u = JsonCodec(pool).decode<User](resp.body).unwrap()
    // ... render ...
  }
  Err(HttpErr.RateLimited(ms)) => { /* 延迟后重试或降级 */ }
  Err(e) => { /* 统一错误处理 */ }
}

A.2 服务端示例(BFF/后端调用下游)

post "/batchQuery" { ctx =>
    let req = parseReq(ctx)
    // 受令牌桶与熔断保护
    let out = parMapLimit(req.ids, limit=32) { id =>
        match cli.get("/item/"+id, {}) {
            Ok(resp) => decode<Item](resp.body).unwrapOr(defaultItem(id))
            Err(_)   => fallbackItem(id)
        }
    }
    ctx.json(out)
}

附录 B:压测剧本与回归清单

压测剧本

  1. 暖场:10 分钟,RPS 线性增长至目标 80%
  2. 恒定负载:20 分钟,观测 P95/P99 与 GC 暂停分布
  3. 故障注入:下游延时 +300ms,随机 5% 注入 5xx
  4. 峰值突刺:10 秒 RPS 提升至 5x,马上回落
  5. 恢复期:观察熔断半开/关闭曲线、排队深度与重试命中率

回归清单(每个 PR 都跑)

  • 单测覆盖率 ≥ 阈值(核心模块 80%+)
  • 微基准:编码/解码、重试调度函数
  • 性能门禁:P95 不退步
  • 端侧自动化:首屏 TTI 与掉帧趋势图无显著恶化
  • SBOM/签名更新;变更日志记录兼容性影响

附录 C:常见故障注记(FAQ/故障剧场)

  • Q:重试越来越慢,QPS 反而跌?
    A:未做抖动,导致“齐步走”。另外重试也要过令牌桶,否则重试会放大拥塞。

  • Q:熔断总是不开启/不关闭?
    A:滑动窗口粒度不合理或采样分布偏斜;半开探测配额太小/太大都不行。

  • Q:端侧功耗升高?
    A:短频快请求太多,合并批量与调度节拍;后台限速、减少无意义唤醒。

  • Q:JSON 解析偶发崩溃?
    A:未统一错误域,异常在“隐蔽路径”抛出;务必用 Result 显式承载失败。

结语

总而言之,迁移不是把语法翻译一遍,而是把语义、工程约束与运行时假设搬过来,再加上指标与可观测。仓颉语言在轻量线程与强类型上的特质,让我们可以更优雅地组织并发与错误域;而端云同栈的自然契合,又让这类基础库的收益一次开发,两处生效

-End-

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