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作者|夕颜
编辑|Just
出品|AI科技大本营（ID:rgznai100）
【导读】2017年，在当时微软的一篇官方博客中，时任微软云开发服务副总裁的BrianHarry表示微软内部代码开始向Git迁移，宣布推出针对大规模repo的“Git虚拟文件系统”GVFS（后更名为VFSForGit）。他激动地分享了微软公司4000名工程师采用这个代码管理仓库后三个月的运行良好状况，称其解决了很多Git存在的问题。
时隔两年之后，这篇文章中对VFSForGit代码管理技术思路的介绍仍然值得借鉴。
大型科技公司本身拥有庞大的代码数据，并且每天都在产生数量巨大的新代码，如何管理代码和版本成为备受关注的问题。很多公司会选择将代码托管于Git等第三方代码托管平台，但近年来，将代码管理交给公司自己开发的统一仓库成为一种趋势。如微软的VFSForGit就是一个典型案例。
大公司应该如何进行代码管理？微软研发并采用VFSForGit的过程和这个系统本身有哪些可以借鉴的地方？为了更深入了解VFSForGit和代码管理相关问题，AI科技大本营（ID:rgznai100）采访了微软亚洲研究院首席研发经理邹欣，他对这些问题进行了解答。
为什么要做VFSForGit？
邹欣回忆，在将代码迁移到GVFS前，微软曾使用多个主要的代码管理平台，包括SLM,SourceDepot（上世纪90年代开始）、TFS的源代码控制TFVC（2006年开始）。直到2017年，微软用三个月的时间完成代码迁移到Git，并推出了Git的变种，针对特大repo的GVFS，并沿用至今。
GVFS是一个Git虚拟文件系统，全称为GitVirtualFileSystem，允许Git处理TB规模的代码库，比如270GB的Windows代码库。GVFS的V就是Virtual（虚拟），它解决了Git原来的设计缺陷（每个客户端都有所有版本的代码），而是用虚拟文件来代替那些本地用不着的文件，大大减少了文件传输和本地机器存储的压力，让微软内部技术人员可以进行高效协作。
一段小插曲是，GVFS从发布之初就引起了争议，原因是GNOME项目的虚拟文件系统也叫GVfs，而GNOME的GVfs最早发布于2006年，之后的教程、文档、论坛都沿用这个名字。在微软的GVfs项目发布后，很快超过了GnomeGVfs项目的搜索排名，且由于二者都与虚拟文件系统有关，导致用户在查找信息时容易出现混淆。于是，很多开发者要求微软改名，经过一番周折后，微软终于在2018年将”GVFS”项目的名字改为”VFSForGit”。
邹欣表示，当时微软将代码迁移到Git主要是为了统一微软百花齐放的内部工具，并没有一个绝对好的选择，领导团队选择了Git,但从现在的结果来看，这是一个比较好的选择。如今，微软仍然在对Git系列的工具做改进，也把改进回馈到Git社区。
现在，VFSForGit已经是微软内部统一的工具，同时被其他大型企业采用：https://vfsforgit.org/
VFSForGit在GitHub上也已开源：
GitHub开源地址：https://github.com/microsoft/VFSForGit
单一自研代码管理仓库是最好的选择吗？
除了微软，我们发现，很多大公司的代码托管已经向自己内部开发的版本控制系统迁移，比如Google就把使用不同语言编写的超过10亿文件，近百TB源代码都存放在自行开发的版本管理系统Piper中，只当项目开源且需要外部协作时，才会使用业界流行的Git。（详见文章《为何Google将几十亿行源代码放在一个仓库？》）
再如华为的内源（InnerSource）平台，承载着华为1100亿源代码、60万+代码仓库、每天60T的下载容量、1万次/秒的高峰并发下载。
这是否说明在大公司中流行的单一仓库就是最好的做法？这些公司在选择采用代码托管方式时需要考虑哪些不同的问题？
邹欣解释，在他看来，用GVFS也可以创建各种独立的仓库。用一套工具有利于公司内部进行代码共享，让人员流动、代码复审、改进工具变得更简单，效率提高。
其次，大公司有很大量的代码，很长的历史和很多工具，如果贸然选择一个新工具就会出现以下问题：
a)一些市面上的工具并不是为大规模代码设计的，处理不了大量代码，我们以前用第三方的代码分析工具，结果处理Office的代码的时候，自己崩溃了，因为Office的代码量太大，这个工具的开发者没有为如此大的代码设计软件。
b)很多工具在历史中不断演化，有自己独特的特点，很多和企业内部的某些特殊需求有关，外部工具很难都实现这样的功能。
很多工具联合在一起，会形成了一个工具的生态，但如果只改变一个工具，让其他的工具变得不兼容，那整个团队的很多工作流就会出现问题。
此外，邹欣表示，代码托管与AI结合是未来发展方向。例如，这种结合会告诉你昨天晚上签入代码有问题，或者签入代码和某个其他团队的代码相似，建议重用。或者告诉你签入的代码是从网上拷贝来的，而且把原来代码中的bug也拷贝过来了。
最后，AI科技大本营引用此前微软云开发服务副总裁BrianHarry于2017年发表的一篇博文内容，在微软推出VFSForGit三个月后，他分享了该平台的更多细节及其未来目标，包括扩大开放源代码并改善其在Microsoft上的运行表现，想要了解VFSForGit更详细的信息，不妨仔细研读一下这篇文章：
用Git管理Windows
在过去三个月中，我们已经基本完成了向MicrosoftWindows团队推出Git/GVFS的工作。
Windows代码库大约有350万个文件，当迁入Git版本库时将产生300GB的存储量。此外，Windows团队约有4000名工程师，这个庞大的工程师系统每天都要处理成千上万次验证请求，在440个分支里进行1760次实验性变更。在所有的三个维度（文件计数、版本库大小和活动）都是令人生畏的扩展挑战，这些因素夹杂在一起使得这个工作变得异常困难。在迁移到Git之前，这些数据储存在40多个不同的仓库里，我们需要跨越多个库进行操作。
在我三个月前撰写文本的时候，我们将所有代码都储存在一个Git版本库里，几百名工程师在很小一部分日常构建（<10%）中使用并对它进行了测试，自此我们在整个工程团队里掀起了波澜。
第一次也是最大的一次事件发生在3月22日，当时我们向拥有约2000名工程师的WindowsOneCore团队推广了Git。他们周五在SourceDeport上工作，周末回家，然后周一上班时体验Git的效果。我们团队中的每个人在周末时都屏住呼吸，祈祷周一上班时不会被一帮丢了代码的暴怒工程师围殴。但事实上，Windows团队在备份方案方面做的非常出色，也谢天谢地我们并没有使用到这些方案。
老实说我对于事情进行的那么顺利还是很惊讶的。毫无疑问我们遇到了一些问题，由于庞大的团队规模和工作性质的问题，Windows通常会在各个分支部门之间进行大合并，导致每个小变更都会引发多个部门的共同改动。第一周时我们发现我们提出需求和解决矛盾的UI根本无法应对这么大规模的共同变动。我们手忙脚乱地把列表虚拟化并逐步获取数据，以便UI不至于忙到挂起。我们在几天之后解决了这个问题，总体来说，这周的体验比我们想象的要好得多。
我们衡量成功的方法之一是在工程师团队中进行满意度调查。除了核心问题“你对它满意吗？“，我们还提出了一些小问题。两周之后我们第一次调查结果如下：
从上往下分别为：非常满意，还算满意，不太满意，非常不满意
我们没有为这个调查结果开个派对庆祝，但作为一个历经千难万险不断学习新技术的开发团队，我们对这个进步还是非常开心的。2000个人的团队只有251个人回复了我们的调查，我们欢迎更多的人给予我们评价。
另外一个衡量成功与否的方法是查看“工程活动”以调查工程师们是否完成工作。例如，我们计算了官方分支的使用“签到数”，团队中有一半工程师使用SourceDepot，另一半迁移到了Git上，因此我们对一段时间内的综合活动进行了研究。在下面的图表中，SourceDepot的签到数大幅下降，而从Git输出的请求大幅跃升，但两者的综合保持相对一致，我们认为该数据表明这个系统正在无阻运行。
每日检出量
4月22日，我们邀请新一批约1000名工程师加入测试队伍，5月12日我们又邀请了300-400名。每一批新加入的工程师都差不是相同的工作模式，目前Git上有3500-4000名微软工程师。其余的小组正在按时完成工作并计算迁移计划的最佳时间点，我预测接下来的几个月里应该能完成整个工程师团队的迁移。
整个系统的规模令人惊讶，让我们看一些数字…
-过去4个月里，有超过250000个可以追溯的commit
-平均每天8421次push
-平均每个工作日2500次pull请求和6600个回复的人
-4352个活跃主题分支
-每天1760个由官方搭建（build）的测试
如你所见，这个巨大的版本库里正在进行着大量的活动。
GVFS的大规模性能
在满意度调查里，有部分工程师对这个系统表示不满。我们有大量数据来解释原因—-从部分工具尚不支持Git到学习新知识的沮丧感。但我想深入研究一个首要问题：Git本身的性能。我们知道当我们推出Git时还有很多工作尚未完成，还有很多新东西不断加入。我们跟踪一些Git关键操作的表现。以下是遥测系统从大约3500名工程师里收集到的GVFS使用数据。
表中的目标代表最糟糕的情况，如果系统的运行时间高于此值则无法使用，这并不是“我们希望系统在这个范围”的值。对比前7天和后7天在80%位点上的变化量，所有的数值都在变慢。
如果在工作开始之前使用“VanillaGit”，许多指令可能需要30分钟到几个小时都无法完成。为了一个只需要20秒的指令等待10-15秒是一个很糟糕的事情。
当我们第一次推出它时，结果要好得多。事实证明，随着时间流逝，工程师从代码库里学习的越来越多，从而导致了我们称为“过度饱和”的问题。最终工程师只是获得了一堆偶尔使用、不再进行修改的废文件。这导致了性能的逐渐下降。人们可以将这些文件加入清理，但这很麻烦，也很少人这么做，久而久之系统越来越慢。
这启发了我们开始另一轮称为“O（modified）”的性能优化，它将许多关键指令更改为与用户修改过的文件数量成正比。我们将在下周把这些修改推广到团队里，所以目前还没有统计数据，但参加早期测试的用户普遍反映良好。
我没有全部数据，但我从上个表格中选择了一些事例并把表现结果复制到“O饱和（hydrated）列”，使用下周将要推出的性能增强后得到的执行结果列为“O改动（Modified）”。所有数字都以秒为单位。从表中我们可以看到性能有了全面提升—有些很小，有些大约2倍，状态快了将近5倍。我们非常乐观，这些改动将提高用户体验。虽然我永远不会满足（直到状态低于1秒我才会满意），但这个进步还是让我开心。
影响表现的关键因素还有分布式团队。Windows的工程师遍布全世界—美国、欧洲、中东、印度和中国等。长距离大范围拉取数据是一个问题。为了解决这个问题，我们花大力气构建了一个用于GVFS的Git代理解决方案，该方案让我们能够“在边缘”缓存Git数据。我们还在高峰负载期使用VisualStudio团队服务分担了大量流量，避免损害用户体验。总的来说，我们在全球范围内有20个Git代理。
让我举个例子，Windows团队服务账户位于美国西海岸的Azure数据中心。在这个地方，Windows工程师克隆速度的80%位点为127秒。这是由于我们大部分微软工程师都在Redmond，这个数据主要是由他们主导。我们在北卡罗莱那州的办公室（距离我们很远并且宽带较低）进行了测试。不使用代理服务器的情况下，从北卡罗来纳州进行克隆需要25分钟，而在配置了代理服务器并保持更新的状态下，该过程仅花费了70秒（比Redmond更快，因为Redmond团队比使用代理服务器，他们必须通过网络跨越数百英里到达Azure数据中心）。从70秒到25分钟，性能提升了将近95%。
总体来说，搭载GVFS的Git完全可以在大规模情况下有效地被使用。同时，我们做了大量工作使工程师们对它的表现表示“满意”，但在我们完成整个项目前，我们仍然有很多可以改进的地方。
开发者试用GVFS
GVFS是一个开源项目，任何人都欢迎来尝试一下。你只需要下载和安装，创建一个带有Git版本库的VisualStudio团队服务账号就可以开始使用。自从我们最初发布GVFS以来，我们已经取得了很多不错的进步，一些主要的改进包括：
我们对已经发布的代码库进行定期更新—正朝着“公共开发”迈进。截至目前，我们所有的最新变动（包括O改动（modified）的改进）均已发布到公共库里，我们将定期对其进行更新。
GVFS依赖于名为GVFIt的Windows文件驱动系统。目前为止，我们提供的该驱动程序还正式试用（因为还有很多进行中的工作），显然这导致很多测试冲突。今天我们发布了签名版本的GVFIt并消除了这个问题（例如用户不再需要禁用BitLocker后才能安装它）。尽管我们有试用的GVFIt驱动程序，但这并不是一个可维持的交付方式，我们希望这个功能可以组合进未来的Windows发行版里。
从我们在GitMerge的演讲开始，我们针对Git和GVFS扩展问题与更广泛的Git社区进行了互动。在与其他大型科技公司（例如谷歌和Facebook）进行了对话时，我们发现他们也面临着类似的挑战，所以向他们分享了经验与方法。我们还与一些热门的Git客户合作，以确保他们在GVFS上的顺畅体验，包括AtlassianSourceTree、TowerGit团队、VisualStudio、GitforWindows等。
总结
我们将继续努力把Git扩展到足以支持大型团队的代码库，从第一次记录这些工作已经过去了三个月，这期间发生了很多事，我们团队已经…
-成功将其推广给3000个微软工程师
-进行了一些重大的性能改进并引入了Git代理
-用最新代码更新了开源项目，并开始欢迎外部帮助
-提供了签名版本的GVFIt驱动并降低了它的使用难度
-与社区合作，为热门工具（SourceTree、Tower、VisualStudio等）提供支持
-发表了一些文章分享我们对Git和GVFS使用技术的更多见解
不论对微软团队还是我的团队，这都是一个激动人心的改变。这是一个极具挑战的项目，我为进步欢呼，也为剩下的工作头疼。目前，VisualStudio团队服务是唯一支持GVFS协议增强功能的后端实现。如果市场反应够强，我们会与TeamFoundation服务器和其他Git服务洽谈添加支持。
https://devblogs.microsoft.com/bharry/the-largest-git-repo-on-the-planet/
【END】
OK，本文到此结束，希望对大家有所帮助。