DDD的精髓
你可以,不代表你应该。
(Just because you can, doesn’t mean you should.)
——施莉琳•凯尼恩
在第6章中,我们简要介绍了什么是模型、模型在软件开发中的重要性,以及一些常用的建模方式在软件工程中的应用。本章将重点讲解领域驱动设计(Domain Driven Design,DDD),包括DDD的重要概念,以及如何进行领域建模。
7.1 什么是DDD
DDD是Eric Evans在2003年出版的《领域驱动设计:软件核心复杂性应对之道》(Domain-Driven Design: Tackling Complexity in the Heart of Software)一书中提出的具有划时代意义的重要概念,是指通过统一语言、业务抽象、领域划分和领域建模等一系列手段来控制软件复杂度的方法论。
DDD的革命性在于领域驱动设计是面向对象分析的方法论,它可以利用面向对象的特性(封装、多态)有效地化解复杂性,而传统J2EE或Spring+Hibernate等事务性编程模型只关心数据。这些数据对象除了简单的setter/getter方法外,不包含任何业务逻辑,业务逻辑都是以过程式的代码写在Service中。这种方式极易上手,但随着业务的发展,系统也很容易变得混乱复杂。
7.2 初步体验DDD
在介绍DDD之前,我喜欢用这个银行转账的案例来做一个DDD和事务脚本(Transaction Script)的简单对比。我们要实现一个银行转账的功能,如果用传统的事务脚本方式实现,业务逻辑通常会被写在MoneyTransferService中,而Account仅仅是getters和setters的数据结构,也就是所谓的“贫血模式”。其代码如下所示:
public class MoneyTransferServiceTransactionScriptImpl
implements MoneyTransferService {
private AccountDao accountDao;
private BankingTransactionRepository bankingTransactionRepository;
. . .
@Override
public BankingTransaction transfer(
String fromAccountId, String toAccountId, double amount) {
Account fromAccount = accountDao.findById(fromAccountId);
Account toAccount = accountDao.findById(toAccountId);
. . .
double newBalance = fromAccount.getBalance() - amount;
switch (fromAccount.getOverdraftPolicy()) {
case NEVER:
if (newBalance < 0) {
throw new DebitException("Insufficient funds");
}
break;
case ALLOWED:
if (newBalance < -limit) {
throw new DebitException(
"Overdraft limit (of " + limit +") exceeded: " + newBalance);
}
break;
}
fromAccount.setBalance(newBalance);
toAccount.setBalance(toAccount.getBalance() + amount);
BankingTransaction moneyTransferTransaction =
new MoneyTranferTransaction(fromAccountId,toAccountId,amount);
bankingTransactionRepository.addTransaction(moneyTransferTransaction);
return moneyTransferTransaction;
}}
上述代码有些读者可能会比较眼熟,因为大部分系统都是这么写的。评审完需求,工程师画几张UML图完成设计,就开始像上面这样写业务代码了,这样写基本不用太动脑筋,完全是过程式的代码风格。
同样的业务逻辑,接下来看使用领域建模是怎么做的。在使用DDD之后,Account实体除账号属性之外,还包含了行为和业务逻辑,比如debit()和credit()方法。
public class Account {
private String id;
private double balance;
private OverdraftPolicy overdraftPolicy;
. . .
public double balance() { return balance; }
public void debit(double amount) {
this.overdraftPolicy.preDebit(this, amount);
this.balance = this.balance - amount;
this.overdraftPolicy.postDebit(this, amount);
}
public void credit(double amount) {
this.balance = this.balance + amount;
}}
透支策略OverdraftPolicy也不仅仅是一个Enum了,而是被抽象成包含业务规则并采用策略模式的对象。
public interface OverdraftPolicy {
void preDebit(Account account, double amount);
void postDebit(Account account, double amount);}public class NoOverdraftAllowed implements OverdraftPolicy {
public void preDebit(Account account, double amount) {
double newBalance = account.balance() - amount;
if (newBalance < 0) {
throw new DebitException("Insufficient funds");
}
}
public void postDebit(Account account, double amount) {
}}public class LimitedOverdraft implements OverdraftPolicy {
private double limit;
. . .
public void preDebit(Account account, double amount) {
double newBalance = account.balance() - amount;
if (newBalance < -limit) {
throw new DebitException(
"Overdraft limit (of " + limit + ") exceeded: "+newBalance);
}
}
public void postDebit(Account account, double amount) {
}}
而Domain Service只需要调用Domain Entity对象完成业务逻辑。
public class MoneyTransferServiceDomainModelImpl
implements MoneyTransferService {
private AccountRepository accountRepository;
private BankingTransactionRepository bankingTransactionRepository;
. . .
@Override
public BankingTransaction transfer(
String fromAccountId, String toAccountId, double amount) {
Account fromAccount = accountRepository.findById(fromAccountId);
Account toAccount = accountRepository.findById(toAccountId);
. . .
fromAccount.debit(amount);
toAccount.credit(amount);
BankingTransaction moneyTransferTransaction =
new MoneyTranferTransaction(fromAccountId,toAccountId,amount);
bankingTransactionRepository.addTransaction(moneyTransferTransaction);
return moneyTransferTransaction;
}}
通过DDD重构后,虽然类的数量比以前多了一些,但是每个类的职责更加单一,代码的可读性和可扩展性也随之提高。
7.3 数据驱动和领域驱动
7.3.1 数据驱动
目前主流的开发模式是由数据驱动的。数据驱动的开发很容易上手,
有了业务需求,创建数据库表,然后编写业务逻辑,开发过程如图7-1所示。数据驱动以数据库为中心,其中最重要的设计是数据模型,但随着业务的增长和项目的推进,软件开发和维护的难度会急剧增加。
图7-1 数据驱动研发过程
以客户关系管理(Customer Relationship Management,CRM)为例,其中很重要的概念有销售、机会、客户、私海、公海,实体的定义分别如下。
销售(Sales):公司的销售人员,一个销售可以拥有多个销售机会。
机会(Opportunity):销售机会,每个机会包含至少一个客户信息,且归属于一个销售人员。
客户(Customer):客户,也就是销售的对象。
私海(Private sea):专属于某个销售人员的领地(Territory),私海里面的客户,其他销售人员不能触碰。
公海(Public sea):公共的领地,所有销售人员都可以从公海里捡入客户到其私海。
按照我们曾经学习的数据库建模理论,对于上面的场景,不难画出图7-2所示的实体联系(Entity Relationship,ER)图。
图7-2 CRM的ER图
可以看到,图7-2所示的ER图中不存在公海和私海,因为所谓的机会在私海,就是这个机会是不是归属某个销售,这样我们只需要看机会上是否有salesId。如果有,说明机会被某个销售占有,也就是在私海中;反之,这个机会就在公海中。
在这种开发模式下,最后的产出是几张数据库表,以及针对表中数据进行操作的事务脚本,如图7-3所示。
图7-3 事务脚本实现
7.3.2 领域驱动
领域驱动设计关心的是业务中的领域划分(战略设计)和领域建模(战术设计),其开发过程不再以数据模型为起点,而是以领域模型为出发点,研发过程如图7-4所示。领域模型对应的是业务实体,在程序中主要表现为类、聚合根和值对象,它更加关注业务语义的显性化表达,而不是数据的存储和数据之间的关系。这是“领域驱动设计”和“数据驱动设计”之间显著的区别。
图7-4 领域驱动研发过程
仍以上面的CRM为例。假如我们先不考虑数据模型,而是采用面向对象分析(Object Oriented Analysis,OOA)对这个场景进行领域建模,那么可以得到图7-5所示的领域模型。
图7-5 CRM的领域模型
可以看到,在图7-5中,领域模型的描述更加贴近业务,一些重要的业务术语和概念没有丢失,更完整地表达了业务语义。即使是产品经理或者业务人员,也不难看懂这样的领域模型,甚至他们可以和技术人员一起参与到梳理领域模型和创建活动中来。
通过DDD的战略设计和战术设计,我们可以为问题域划分出合适的子域,并对域中的业务进行建模。图7-6所示是我们在实际工作中为CRM进行的领域战略设计。
图7-6 CRM的领域划分
7.3.3 ORM
很明显,领域模型和数据模型并不是一一对应的关系,但也不排除,有些情况领域模型和数据模型是趋同的,但是大部分情况都需要做一层映射(Mapping)。为了弥补二者之间的差异,行业先驱们做了很多关于映射工作的尝试,这种技术有一个名称叫作对象关系映射(Object Relationship Mapping,ORM),如图7-7所示。
图7-7 对象关系映射
ORM曾经非常火,记得当年Hibernate才出现时,我用尽了其中的高级技巧,比如继承关系映射、多对多关系映射……结果弄出来的东西却变成了“四不像”,既不像Entity,也不像数据对象(Data Object,DO)。
ORM的问题在于它太理想化,期望通过工具把数据建模和领域建模合一,这样的尝试注定是很难成功的。仍以上述的CRM案例为例,在数据模型中根本就没有私海和公海这两个实体,工具是无法映射的。因此,Hibernate和JPA的衰落是可以预见的。现在使用最多的是MyBatis,它很简单,完全不理会复杂的关系和对象之间的复杂关系映射,只做数据库表和DO之间的简单映射。
复杂的数据库关系和对象关系之间的差异,其本质是数据模型和领域模型之间的差异,而这种差异的多样性和灵活性是很难通过规则预先定义的,这也是为什么工具的作用会很有限。现在的互联网大厂大多使用MyBatis,原因也在于此。因此,如果你打算实践DDD,请一定不要让工具帮你去建模,工具不会抽象,也不会思考,还是要老老实实自己动手去建。
编后语:张建飞说过,他最希望将《代码精进之路》推荐给职场新人看,因为如果在你初入职场的时候,就有一个人教你怎么写好代码,那一定是一件很幸运的事情。
“种一棵树最好的时间是在十年前,其次是现在”。我不相信什么“35岁做不了程序员”,也不相信什么“年纪大了,精力不够”。我只知道有些人在持续学习,有些人过早地享受安逸。
愿你在新的一年可以快乐,也能有所收获。
《代码精进之路:从码农到工匠》
张建飞
本书是一本专门为专业程序员而写的书,主线是介绍如何化解代码复杂度,帮助程序员写出可读性好、可维护性好的代码。
本书共有13章内容,主要分为技艺部分、思想部分和实践部分。技艺部分详细介绍了编程技巧和方法论,并配以详尽的代码案例,有助于读者提高编写代码的能力,优化代码质量。思想部分主要包括抽象能力、分治思想,以及程序员应该具备的素养等内容。实践部分主要介绍了常见的应用架构模式,以及COLA架构的设计原理。
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