微信Mars：微信内部正在使用的网络层封装库，即将开源

前言

最近都在盛传，微信经多年积累并广泛应用于微信APP的跨平台可重用网络层库Mars即将开源，这是个绝好的消息。若Mars能开源，必将为IM及相关技术应用领域的同行带来很多有价值的实践成果，毕竟微信的体量和应用规模决定了技术的高度，值得同行学习和关注。本文将简要介绍Mars。

《微信移动端应对弱网络情况的探索和实践PPT [附件下载]》一文中的PPT内容分享的是微信Mars早期的一些思考、实践和总结，也值得有经验的同行一窥究竟。

微信Mars简介

Mars 是微信官方的终端基础组件，是一个使用 C++ 编写的业务性无关，平台性无关的基础组件。目前已接入微信 Android、iOS、Mac、Windows、WP 等客户端。现正在筹备开源中，它主要包括以下几个部分：

• COMM：基础库，包括socket、线程、消息队列、协程等基础工具；
• XLOG：通用日志模块，充分考虑移动终端的特点，提供高性能、高可用、安全性、容错性的日志功能；
• SDT：网络诊断模块；
• STN：信令传输网络模块，负责终端与服务器的小数据信令通道。包含了微信终端在移动网络上的大量优化经验与成果，经历了微信海量用户的考验。
  

其中STN（信令传输网络）为核心模块。

Mars的架构如下：

特别介绍STN模块

STN作为信令传输模块，与目前常用的网络组件如AFNetworking（用于iOS平台）、Retrofit、OkHttp（用于Android平台）相比，STN是跨平台的，基于Socket层的信令网络，主要用于小数据传输。

它的特点包括：

• 提供长连、短连两种网络通道
• 贴合移动互联网的网络层解决方案
• 贴合移动终端的平台特性：前后台、活跃态、休眠、省电、省流量等
  

在Mars STN的连接策略上，面临诸多困难，如Connect超时的选择，需要同时考虑到可用性和网络敏感性，而官方提供的默认实现因为运营商和平台差异等等实际上不可用。这部分需要根据对不同平台的了解制定灵活的策略。除此之外，还有连接效率、复合连接等等问题。

连接超时机制对于IM来说也是一个坑点，STN通过分层设计和多级超时来解决这个问题。

微信Mars源起

Mars最早起源于微信的实际发展需要。由于微信多平台、亿级用户，微信基础功能的修改影响重大。但不同平台不同的实现导致众多平台上很难统一，一方面不利于质量把关，可能存在重大隐患，一方面也不利于微信对基础研究的深入。因此，微信开始了跨平台基础组件的开发，并且在微信中沉淀多年。随着基础组件的发展与稳定，他们希望通过开源的力量进一步的提升微信的基础，并且也期待行业的互相交流与促进，因此启动了Mars项目。

微信的技术组成

微信的网络层涉及到很多不同的业务，在微信中使用到的绝大部分功能，都是基于Mars提供的网络组件，包括文本消息、语音消息、朋友圈等核心功能。只有少部分业务不在范围内，例如VOIP、Webview等。微信中使用到的网络服务，大体分为两种类型：信令网络、数据网络。其中STN负责信令网络，CDN组件则负责数据网络。但由于CDN涉及到腾讯内部的CDN服务，因此在Mars的开源列表中并没有包含CDN部分。

SDT网络诊断模块提供了最基础的检测能力，需要由使用者自己组合使用。各个平台的Reachability API能反映的情况有局限，无法应对复杂的网络诊断，事实上有一些开源项目就是为了替换系统API。微信由于自身特点对网络诊断要求很高，因此将它作为基础的跨平台组件进行开发维护。

STN是微信的信令传输网络，也可以认为是小数据传输网络，是微信日常中使用最频繁的网络通道。在开源设计上，STN抽象了微信的使用模型，使得STN成为业务无关的网络通道，并且应用到了包括微信在内的多个腾讯内部应用中。与AFNetworking、Retrofit、Okhttp等框架不同，STN不仅是跨平台的网络解决框架，更是着重了“移动互联网“这一特点，结合移动互联网的不稳定特性，做了大量的优化工作，并且这些优化都是经过了微信长时间的验证和使用的。除此之外，STN中还包含了很多其他方面的实用设计，包括自定义DNS、容灾设计、负载考量、APP的前后台考量、休眠机制考量、省电机制等等。

在实际的使用上，STN也提供了比其它网络框架更多的空间：

• 数据监控：STN提供了许多数据回调接口，使得应用可以基于这些网络数据，建立统计分析、监控等工具来管理应用的实际网络情况；
• 问题定位：STN中含有很多关键日志，并且日志的设计已经帮助微信定位了很多的网络层问题。结合Mars提供的XLOG日志机制，应用可以运行时也打开日志，非常方便定位；
• 参数配置：STN中将很多参数抽离为配置，使得应用可以根据自己的情况进行修改。
  

网络通道上，目前STN提供了长连、短连两种类型的通道，用于满足不同的需求。使用STN后，应用开发者只需关注业务开发。移动互联网的各种“坑”则可以交由STN帮你处理。

微信Mars跨平台组件开发带给我们的经验

客户端的跨平台组件一般是指由C++等编写的代码，编译为各个平台的二进制链接库，然后通过平台提供的SDK调用和打包进App内。跨平台组件一般都是底层功能，特点是与平台无关、与UI界面无关，像第三方的游戏引擎、数据库等一般都以跨平台形式出现。

跨平台组件可以实现一份代码到处运行，减少开发和维护的精力，因此，当移动开发团队扩大、业务规模膨胀的时候，将一些通用的、易出问题的底层功能提取出来做成跨平台组件很有必要。

网络层其实和系统以及UI界面的耦合很小，除了硬件设备相关、WebView等需要依赖系统的部分外，网络层几乎都可以实现跨平台，一份代码。但微信会将能抽象成通用模型、通用能力的部分考虑以组件的形式跨平台。

跨平台组件在开发过程中需要注意的地方，也和一般的移动开发有所不同。微信在Mars的开发中，会以高可用、高性能、低负载、容灾性等目标来要求。

跨平台组件开发的难点在于，跨平台方案需要考虑各种平台上的API兼容性问题，在技术选型上需要付出更多的努力；需要考虑不同平台的特性，例如休眠机制等，根据不同的特性进行设计；跨平台的基础组件需要将问题进行更加本质的思考，避免复杂方案，避免方案的频繁变更等。

另外，跨平台组件由于对应用的影响很大，对它的稳定性和测试都要求更高。不过，只要设计良好，跨平台组件并不会对应用的稳定性造成威胁。从目前微信的使用情况来看，跨平台组件带来的Crash在总体中占比较小。测试方面，微信在各平台上有相应的测试工具，同时也有较多的自动化测试，能保障组件的稳健性。同时针对组件的某些特性，他们也有设计专门的测试场景。

Mars将在不久的将来进行开源，并且微信会持续的维护Mars开源项目。

（原文链接：http://www.infoq.com/cn/news/2016/11/weixin-mars）

附录：相关文章汇总

[1] 有关QQ、微信的技术文章：
《微信后台团队：微信后台异步消息队列的优化升级实践分享》
《微信团队原创分享：微信客户端SQLite数据库损坏修复实践》
《腾讯原创分享(一)：如何大幅提升移动网络下手机QQ的图片传输速度和成功率》
《腾讯原创分享(二)：如何大幅压缩移动网络下APP的流量消耗（下篇）》
《腾讯原创分享(二)：如何大幅压缩移动网络下APP的流量消耗（上篇）》
《微信Mars：微信内部正在使用的网络层封装库，即将开源》
《如约而至：微信自用的移动端IM网络层跨平台组件库Mars已正式开源》
《开源libco库：单机千万连接、支撑微信8亿用户的后台框架基石 [源码下载]》
《微信新一代通信安全解决方案：基于TLS1.3的MMTLS详解》
《微信团队原创分享：Android版微信后台保活实战分享(进程保活篇)》
《微信团队原创分享：Android版微信后台保活实战分享(网络保活篇)》
《Android版微信从300KB到30MB的技术演进(PPT讲稿) [附件下载]》
《微信团队原创分享：Android版微信从300KB到30MB的技术演进》
《微信技术总监谈架构：微信之道——大道至简(演讲全文)》
《微信技术总监谈架构：微信之道——大道至简(PPT讲稿) [附件下载]》
《如何解读《微信技术总监谈架构：微信之道——大道至简》》
《微信海量用户背后的后台系统存储架构(视频+PPT) [附件下载]》
《微信异步化改造实践：8亿月活、单机千万连接背后的后台解决方案》
《微信朋友圈海量技术之道PPT [附件下载]》
《微信对网络影响的技术试验及分析（论文全文）》
《一份微信后台技术架构的总结性笔记》
《架构之道：3个程序员成就微信朋友圈日均10亿发布量[有视频]》
《快速裂变：见证微信强大后台架构从0到1的演进历程（一）》
《快速裂变：见证微信强大后台架构从0到1的演进历程（二）》
《微信团队原创分享：Android内存泄漏监控和优化技巧总结》
《全面总结iOS版微信升级iOS9遇到的各种“坑”》
《微信团队原创资源混淆工具：让你的APK立减1M》
《微信团队原创Android资源混淆工具：AndResGuard [有源码]》
《Android版微信安装包“减肥”实战记录》
《iOS版微信安装包“减肥”实战记录》
《移动端IM实践：iOS版微信界面卡顿监测方案》
《微信“红包照片”背后的技术难题》
《移动端IM实践：iOS版微信小视频功能技术方案实录》
《移动端IM实践：Android版微信如何大幅提升交互性能（一）》
《移动端IM实践：Android版微信如何大幅提升交互性能（二）》
《移动端IM实践：实现Android版微信的智能心跳机制》
《移动端IM实践：WhatsApp、Line、微信的心跳策略分析》
《移动端IM实践：谷歌消息推送服务(GCM)研究（来自微信）》
《移动端IM实践：iOS版微信的多设备字体适配方案探讨》
>> 更多同类文章 ……

[2] 有关QQ、微信的技术故事：
《技术往事：创业初期的腾讯——16年前的冬天，谁动了马化腾的代码》
《技术往事：史上最全QQ图标变迁过程，追寻IM巨人的演进历史》
《开发往事：深度讲述2010到2015，微信一路风雨的背后》
《开发往事：微信千年不变的那张闪屏图片的由来》
《开发往事：记录微信3.0版背后的故事（距微信1.0发布9个月时）》
《一个微信实习生自述：我眼中的微信开发团队》
>> 更多同类文章 ……

好东西，mark

微信Mars要是开源了，还真值得好好研究一下，以微信所追求的品质，这东西不会差。

引用：JackJiang 发表于 2016-12-06 09:42
微信Mars要是开源了，还真值得好好研究一下，以微信所追求的品质，这东西不会差。

有Mars什么时候开源的消息吗？

引用：kezhaoyuan 发表于 2016-12-06 10:18
有Mars什么时候开源的消息吗？

没有确切的消息，依照微信团队的作风，应该会整理的比较好才会放出来。话都说的这么亮了，肯定会放出源码，不然也拉不下这个脸。但这玩意因为涉及到微信还比较重要的技术层面的东西，开源出来的也肯定不会跟微信内部使用的是同一个版本，习惯上来说肯定会阉割，估计这段时间是在做这些取舍吧。

很好奇这玩意写成什么样，如果真是超内聚、使用简单的lib级别，那就真是好东西

不错，看看微信到底用的怎么样的协议

引用：hhgzasjkl 发表于 2016-12-06 17:07
不错，看看微信到底用的怎么样的协议

这一层不会涉及到具体的协议的。

现在都2021了，开源了吗

引用：wusir 发表于 2021-05-07 16:02
现在都2021了，开源了吗

开源了，《如约而至：微信自用的移动端IM网络层跨平台组件库Mars已正式开源》