面试题：Kotlin多平台项目资源共享优化与架构设计

Question

在一个大型Kotlin多平台项目中，涉及到多个模块以及复杂的业务逻辑，资源共享面临性能瓶颈和维护成本高的问题。请阐述你会从哪些方面对资源共享进行优化，并且设计一个合理的架构来解决这些问题，同时说明这种架构如何适应项目未来的扩展性和跨平台需求。

Answer 1

优化资源共享的方面

1. 模块化与封装
   • 将通用资源（如工具类、数据模型等）封装成独立模块，明确模块职责与边界，减少模块间不必要的耦合，降低维护成本。例如，把日期处理工具类封装在一个 common-utils 模块中。
   • 对模块内部资源进行合理的访问控制，通过 internal、private 等关键字限制访问范围，避免外部模块随意调用内部资源，破坏模块的封装性。
2. 缓存策略
   • 针对频繁访问且不常变化的资源，如配置文件、基础数据字典等，采用缓存机制。在 Kotlin 中可以使用 ConcurrentHashMap 实现简单的内存缓存。例如，缓存一些固定的系统参数配置，减少从文件或数据库读取的次数，提高性能。
   • 制定合理的缓存过期策略，如基于时间（定期过期）或基于事件（资源更新时过期），确保缓存数据的有效性。
3. 资源加载与释放
   • 优化资源加载过程，采用延迟加载策略。对于一些不急需的资源，如某些复杂业务模块的初始化数据，在真正需要使用时才进行加载，减少系统启动时的资源开销。
   • 及时释放不再使用的资源，避免内存泄漏。例如，在 Android 平台上，当 Activity 销毁时，及时释放与之关联的资源，如图片加载器、数据库连接等。
4. 代码复用与抽象
   • 利用 Kotlin 的泛型、高阶函数等特性，实现代码的高度复用。例如，编写通用的数据加载与处理函数，通过泛型支持不同类型的数据操作，减少重复代码。
   • 抽象出跨平台通用的业务逻辑，将其放在 commonMain 源集下。对于不同平台特有的实现，通过接口或抽象类进行定义，在各平台的源集下分别实现。

设计架构

1. 分层架构
   • 表现层：负责与用户交互，在 Android 平台表现为 Activity、Fragment 等，在 iOS 平台表现为 ViewController 等。它接收用户输入，调用业务逻辑层处理，并展示处理结果。例如，在 Android 应用中，Activity 调用业务逻辑层获取用户订单数据并展示在 RecyclerView 中。
   • 业务逻辑层：处理具体的业务逻辑，调用数据访问层获取或存储数据。它将业务逻辑封装成可复用的组件或服务，如订单处理服务、用户认证服务等。各业务逻辑组件之间通过接口进行交互，降低耦合度。
   • 数据访问层：负责与数据源（如数据库、网络接口等）进行交互。将不同数据源的访问逻辑封装成独立的模块，如 DatabaseModule、NetworkModule。在 commonMain 源集下定义统一的数据访问接口，各平台根据自身特点实现这些接口。例如，在 Android 平台使用 SQLiteOpenHelper 实现数据库访问接口，在 iOS 平台使用 Core Data 实现。
2. 依赖注入
   • 使用依赖注入框架（如 Koin 或 Hilt）来管理对象的创建与依赖关系。通过依赖注入，将对象的创建与使用分离，提高代码的可测试性与可维护性。例如，在业务逻辑层的服务类中，通过依赖注入获取数据访问层的实例，而不是在服务类内部自行创建。
   • 在不同平台上配置依赖注入容器，确保各层组件能够正确获取所需的依赖。例如，在 Android 应用中，在 Application 类中初始化 Koin 容器，注册各层组件的实例。
3. 共享模块设计
   • commonMain：放置跨平台通用的代码，包括数据模型、业务逻辑抽象、工具类等。例如，定义通用的数据传输对象（DTO）类，如 UserDTO，用于在不同平台与服务器进行数据交互。
   • platform - specific：针对不同平台（如 Android、iOS）创建特定的源集，实现与平台相关的功能。例如，在 Android 的 androidMain 源集下实现与 Android 系统相关的功能，如通知管理；在 iOS 的 iosMain 源集下实现与 iOS 系统相关的功能，如推送通知。

架构对扩展性和跨平台需求的适应

1. 扩展性
   • 分层架构的扩展性：各层之间通过接口进行交互，当业务需求增加时，可以在不影响其他层的情况下，在相应层添加新的功能模块。例如，如果需要增加新的业务逻辑，只需在业务逻辑层添加新的服务类，并在表现层调用该服务即可。
   • 依赖注入的扩展性：依赖注入框架方便添加新的依赖或替换现有依赖。当项目引入新的功能模块（如第三方支付模块）时，只需在依赖注入容器中注册相应的实例，业务逻辑层即可通过依赖注入获取该实例并使用。
   • 共享模块的扩展性：在 commonMain 中添加新的通用功能时，只要保持接口的兼容性，各平台的特定实现不需要进行大规模修改。例如，在 commonMain 中添加新的通用数据处理算法，各平台在使用该算法时，只需调用 commonMain 中的接口，无需关心具体实现细节。
2. 跨平台需求
   • 共享模块实现跨平台：通过将通用业务逻辑和数据模型放在 commonMain 源集下，实现跨平台代码的复用。不同平台只需在各自的特定源集下实现与平台相关的部分，如 UI 实现、平台特定的 API 调用等。例如，在 commonMain 中定义通用的用户登录逻辑，在 Android 和 iOS 平台分别实现登录界面和调用平台特定的认证 API。
   • 依赖注入支持跨平台：依赖注入框架在不同平台上的配置可以灵活适应各平台的特点。例如，在 Android 平台使用 Android 特定的依赖注入功能（如 Hilt 与 Android 组件的集成），在 iOS 平台通过 Koin 实现类似的依赖管理，确保各平台能够顺利获取所需的依赖对象，实现跨平台的一致性。