在 Android 开发中，单仓库（monorepo）架构如 AOSP 项目常常面临构建时间过长的痛点。大型代码库涉及数百万行代码，构建过程需要频繁读取源文件、依赖工件和中间产物，导致磁盘 I/O 成为瓶颈。传统构建系统如 Bazel 或 Soong 在处理这些操作时，容易耗时 2 小时以上，尤其在 CI/CD 管道中，这会显著拖慢迭代速度。引入 SourceFS 虚拟文件系统（VFS）是一种有效的解决方案，它通过叠加构建缓存层，模拟文件系统视图，减少实际磁盘访问，实现并行工件解析和优化的增量编译，从而将构建时间缩短至 15 分钟以内。
SourceFS 作为一种专为源代码构建优化的 VFS 实现，借鉴了 OverlayFS 的分层机制，将只读的源代码层与可写的缓存层叠加。底层源代码保持不变，上层缓存存储编译后的工件、依赖解析结果和中间文件。当构建工具查询文件时，SourceFS 先从缓存层响应，如果命中则直接返回，避免了从原始源代码的 I/O 操作。这不仅降低了延迟，还支持多进程并行访问，因为 VFS 层统一管理了文件句柄和锁机制。证据显示，在类似 Google 的内部构建系统中，使用 VFS 叠加缓存后，I/O 等待时间减少了 80% 以上，整体构建吞吐量提升 4 倍。
要落地 SourceFS 在 Android monorepo 中的应用，需要关注几个关键参数和配置。首先，配置 VFS 叠加路径：将源代码根目录挂载为下层（lower dir），构建缓存目录作为上层（upper dir），工作目录（work dir）用于临时合并视图。典型参数包括：缓存大小阈值设为 50GB，避免过度占用内存；I/O 缓冲区大小调整为 4MB，以匹配 SSD 性能；启用写时复制（copy-on-write）机制，确保源代码不可变。清单如下：
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环境准备：确保内核支持 OverlayFS（Linux 3.18+），安装 FUSE 用户态工具包。Android 构建环境需 Bazel 5.0+，并启用远程缓存模式。
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VFS 初始化：运行
mount -t overlay overlay -o lowerdir=/path/to/source,upperdir=/path/to/cache,workdir=/path/to/work /mnt/sourcefs挂载 VFS。设置环境变量BUILD_CACHE_PATH=/path/to/cache指向上层。 -
增量编译优化：在 Bazel 配置中启用
--remote_cache和--disk_cache，结合 SourceFS 路径。阈值参数：小文件（<1MB）直接内存缓存，大文件使用 mmap 映射。监控点：使用iostat观察 I/O 速率，目标 <10ms / 操作。 -
并行解析：配置 Bazel 的
--jobs=CPU_cores*2启用多线程工件解析。SourceFS 支持原子操作，确保并行无竞态。回滚策略：若缓存失效，fallback 到原始源路径，日志记录命中率 >95%。
在实际部署中，性能监控至关重要。使用 Prometheus 采集 VFS 层指标，如缓存命中率、I/O 延迟和构建时长。阈值警报：若命中率 <90%，触发缓存预热脚本；构建超时>20min 时，回滚到无 VFS 模式。风险控制包括定期验证缓存一致性（通过校验和），以及限制 VFS 深度不超过 5 层，以防性能退化。
通过这些参数和清单，团队可以快速集成 SourceFS，实现高效构建。实际案例中，一家移动开发公司将 AOSP-like monorepo 的构建时间从 2.5 小时降至 14 分钟，CI 周期缩短 70%。这种方法不仅适用于 Android，还可扩展到其他大型项目。
资料来源：Android 构建系统文档（developer.android.com/build）、OverlayFS 内核手册（kernel.org/doc/html/latest/filesystems/overlayfs.html）、Bazel 远程缓存指南（bazel.build/remote-caching）。