如何打造实时性的弹窗？

1. 前言

在 App 的运营活动中，对用户进行弹窗提示，是一种常见的运营方式。例如：用户已经下单但未付款的时候，可以给用户一个优惠券的弹窗提示。

神策 Android 弹窗 SDK[1] 主要针对的就是上述运营场景，运营人员可以在神策智能运营中配置弹窗的 UI 以及触发弹窗的一些条件，当用户满足配置的条件时，集成了弹窗 SDK 的 App 会展示弹窗。UI 效果如图 1-1 所示：

图 1-1 弹窗 UI 效果图

2. 弹窗的实时性

在很多场景下，弹窗需要很高的实时性。如果弹窗的计算规则通过后端处理，符合条件时再下发给客户端，实时性将得不到保障。

为了解决这一问题，把计算逻辑等放在了客户端。简单来说，就是触发埋点事件之后会判断是否触发弹窗。

此外，弹窗 SDK 为了保证实时性，也做了很多工作，下面就逐一为大家进行介绍。

3. 方案演进

3.1. 方案一：共用埋点数据采集线程

触发弹窗的时机，取决于运营同学在神策智能运营中的配置，那弹窗 SDK 如何来决定是否弹窗呢？

举个例子，运营同学的配置条件是：有商品页面的浏览数据就弹窗。因此，在 App 端监控到有商品页面浏览的埋点数据产生就会弹窗。

埋点数据采集任务是在埋点数据采集线程中执行的。因此，最初的想法是在埋点数据采集线程中监控埋点数据，如果有符合弹窗条件的数据，那么就展示弹窗。示例代码如下：

//判断是否弹窗
PlanManager.ensureShowDialog(data);
//数据缓存到数据库
enqueueEventMessage(data);

这种做法很简单，也能满足需求。它的优点如下：

从代码上来看，逻辑比较清晰；
判断是否弹窗和埋点数据采集都是在一个线程，方便维护。

但是，它的缺点也很明显：

如果在判断是否弹窗这一步，有阻塞或者异常，那么会影响埋点数据缓存到数据库；
耦合度非常高。现在是弹窗的业务需要监控数据，如果将来其他业务也需要监控数据，那么在埋点数据缓存之前，还需要增加更多的业务逻辑。

为了解决上述问题，我们拆分了埋点数据采集线程和弹窗判断线程。

3.2. 方案二：拆分埋点数据采集线程和弹窗判断线程

考虑到共用埋点数据采集线程的缺点，我们做了线程的拆分，如图 3-1 所示：

图 3-1 线程拆分示意图

此时，埋点数据采集线程和弹窗判断线程，是两个独立的线程。当埋点数据采集线程有新的数据时，会主动通知弹窗判断线程，让其处理弹窗业务。

这样做不仅降低了耦合度，并且弹窗业务不会影响到埋点数据采集。即使最极端的情况，比如弹窗判断线程因为某些原因出现了异常，埋点数据采集线程仍然能正常工作。

埋点数据采集线程只需要根据接口，回调给数据接收端就行，示例代码如下：

// 监控数据，并传给注册接口的地方
DataMonitorInterface.trackEvent(data);
// 数据缓存到数据库
mMessages.enqueueEventMessage(eventType.getEventType(), dataObj);

在弹窗判断线程中，收到数据后会缓存在队列，示例代码如下：

public class SFDataMonitorImpl{
    public void trackEvent(String data){  
        mSFPlanTaskManager.addTriggerTask(new Runnable() {
         //判断是否弹窗
            PlanManager.ensureShowDialog(data)
        }
   }
}

在新的线程中去执行此队列的任务，示例代码如下：

public class SFPlanTriggerRunnable implements Runnable {  
    @Override
    public void run() {
        Runnable downloadTask = mSFPlanTaskManager.getTriggerTask();
        mPool.execute(downloadTask);
    }
}

这种方案看上去已经很完美了，降低了埋点数据缓存和弹窗业务之间的耦合，并且代码上也做了拆分，互相之间的影响很小，同时也能满足各种业务场景。

但是，在测试过程中，我们发现其实弹窗 SDK 的网络请求是最耗时的一步，为了提高实时性，需要进行优化。

这一步主要是为了请求后端，拿到业务同学配置的弹窗信息。要介绍这一部分的优化，首先需要对弹窗 SDK 运行的流程有所了解，如图 3-2 所示：

图 3-2 弹窗 SDK 运行流程图

大致流程如下：

弹窗 SDK 初始化后，首先会读取本地缓存的弹窗数据；
在 App 进入前台时，会请求后端的弹窗数据，请求完成后会把后端返回的弹窗数据和本地的弹窗数据做对比，只取更新的部分；
接着处理埋点数据的任务。

将埋点数据采集和弹窗判断放到各自的串行队列中，具有如下优点：

里面的任务会按照我们添加的顺序进行执行；
一般情况下，不需要考虑并发导致数据不安全的问题。

但是，也有缺点：

当串行队列中的某一个任务发生阻塞时，其后的任务都会延迟执行，特别是此队列中还存在网络请求的任务。因为需要使用网络请求的结果，所以当网络请求完成后才能继续处理其他任务；
所有的任务都由一个线程来执行，特别在初始化的时候，串行队列的负担会比较重，除了图 3-2 中的两次 IO 操作，还有其他的 IO 操作，以及弹窗判断等任务。

那么，在此基础上还可以优化吗？答案是肯定的。

3.3. 方案三：抽离数据加载线程

其实，仔细思考之后可知：弹窗数据请求的任务不必和弹窗判断在同一个串行队列。当完成本地弹窗数据读取之后，就可以启动弹窗判断线程。

至于网络请求，本身是不可靠的。在弹窗的业务中，如果有本地数据，那么就用本地数据，不必等到网络的数据返回后再处理弹窗业务。

基于以上的思路，将数据加载线程抽离，读取到本地数据后，就进行业务的处理，详情参考示意图 3-3：

图 3-3 抽离数据加载线程示意图

流程看上去比之前的方案要复杂，同时牵扯到三个线程，但只要捋清楚它们之前的关系，以及在什么时候进行通信，就比较好理解：

初始化 SDK 后，我们启动了两个线程，分别是数据加载线程和弹窗判断线程，并且让弹窗判断线程处于等待状态，而让数据加载线程去加载本地的弹窗数据；
加载数据完成后，如果数据不为空，那么启动弹窗判断线程；
当 App 进入前台时，通知数据加载线程，加载网络请求返回的数据。

这里有一个场景需要特别注意：弹窗数据正在加载中，同时产生了埋点数据。此时需要根据弹窗数据判断埋点数据是否应该弹窗，但是弹窗数据还没有加载成功，应该怎么办呢？

此时，应该让埋点的数据先缓存在队列中。只有当弹窗数据加载完成后，才会执行缓存队列中的任务，这也是弹窗判断线程启动后就让它等待的原因。另外，在数据更新的过程中，因为更新的是同一份数据，所以也需要对这一步加锁。

在初始化 SDK 内部，等到弹窗数据加载成功时，才会启动弹窗判断线程。示例代码如下：

readLocalPlanData(new Callback() {
    @Override
    public void onFailure(int code, String errorMessage) {
         
    }
 
    @Override
    public void onResponse(String response) {
        //弹窗判断线程启动
        new TriggerThread().start();
    }
});

其他的代码和方案二中的代码很类似，此处不再展示。

需要注意的是：如果使用了线程池，线程池也会缓存任务。如果有业务场景需要停止线程，那么就不能让线程池缓存任务，可以让线程阻塞执行：

public class SFPlanTriggerRunnable implements Runnable {  
    @Override
    public void run() {
        Runnable downloadTask = mSFPlanTaskManager.getTriggerTask();                
        mPool.submit(downloadTask).get();
    }
}

这种方案将数据加载线程抽离，解决了网络请求阻塞弹窗判断的场景，它有两个优点：

使线程的职责更加清晰；
网络请求弹窗数据，不再阻塞弹窗线程。

当然，也有缺点：

代码变得比较复杂；
需要保证并发场景下数据的安全性。

不过，基于目前的方案，既能降低延迟，也能保证业务上的需求，目前看来是一次成功的改造。

4. 总结

本文讲述了为了保证弹窗的实时性，弹窗 SDK 线程相关方案的演进过程。

弹窗 SDK 的实时性，经过不断努力终于取得了一定的成果。但在实际使用过程中，我们仍然碰到了不少难点：前后台判断的准确性、弹窗被遮盖等问题。不过，我们有信心在不久的未来一定会突破这些难点。

很多场景，只要我们朝着目标不断前行，不断优化自己的方案与代码，总能达成目标。

仔细斟酌，勇于尝试，犹如心有猛虎，细嗅蔷薇。

5. 参考文献

[1]github.com/sensorsdata…

文章来自公众号——神策技术社区