至少 30 年以前,一些软件设计人员就已经意识到领域建模和设计的重要性,并形成一种思潮,Eric Evans 将其定义为领域驱动设计(Domain-Driven Design,简称 DDD)。在互联网开发 “小步快跑,迭代试错” 的大环境下,DDD 似乎是一种比较 “古老而缓慢” 的思想。然而,由于互联网公司也逐渐深入实体经济,业务日益复杂,我们在开发中也越来越多地遇到传统行业软件开发中所面临的问题。本文就先来讲一下这些问题,然后再尝试在实践中用 DDD 的思想来解决这些问题。

过度耦合

业务初期,我们的功能大都非常简单,普通的 CRUD 就能满足,此时系统是清晰的。随着迭代的不断演化,业务逻辑变得越来越复杂,我们的系统也越来越冗杂。模块彼此关联,谁都很难说清模块的具体功能意图是啥。修改一个功能时,往往光回溯该功能需要的修改点就需要很长时间,更别提修改带来的不可预知的影响面。

下图是一个常见的系统耦合病例。

领域驱动设计在互联网业务开发中的实践 - 美团技术团队 - 图1

服务耦合示意图

订单服务接口中提供了查询、创建订单相关的接口,也提供了订单评价、支付、保险的接口。同时我们的表也是一个订单大表,包含了非常多字段。在我们维护代码时,牵一发而动全身,很可能只是想改下评价相关的功能,却影响到了创单核心路径。虽然我们可以通过测试保证功能完备性,但当我们在订单领域有大量需求同时并行开发时,改动重叠、恶性循环、疲于奔命修改各种问题。

上述问题,归根到底在于系统架构不清晰,划分出来的模块内聚度低、高耦合。

有一种解决方案,按照演进式设计的理论,让系统的设计随着系统实现的增长而增长。我们不需要作提前设计,就让系统伴随业务成长而演进。这当然是可行的,敏捷实践中的重构、测试驱动设计及持续集成可以对付各种混乱问题。重构——保持行为不变的代码改善清除了不协调的局部设计,测试驱动设计确保对系统的更改不会导致系统丢失或破坏现有功能,持续集成则为团队提供了同一代码库。

在这三种实践中,重构是克服演进式设计中大杂烩问题的主力,通过在单独的类及方法级别上做一系列小步重构来完成。我们可以很容易重构出一个独立的类来放某些通用的逻辑,但是你会发现你很难给它一个业务上的含义,只能给予一个技术维度描绘的含义。这会带来什么问题呢?新同学并不总是知道对通用逻辑的改动或获取来自该类。显然,制定项目规范并不是好的 idea。我们又闻到了代码即将腐败的味道。

事实上,你可能意识到问题之所在。在解决现实问题时,我们会将问题映射到脑海中的概念模型,在模型中解决问题,再将解决方案转换为实际的代码。上述问题在于我们解决了设计到代码之间的重构,但提炼出来的设计模型,并不具有实际的业务含义,这就导致在开发新需求时,其他同学并不能很自然地将业务问题映射到该设计模型。设计似乎变成了重构者的自娱自乐,代码继续腐败,重新重构…… 无休止的循环。

用 DDD 则可以很好地解决领域模型到设计模型的同步、演化,最后再将反映了领域的设计模型转为实际的代码。

注:模型是我们解决实际问题所抽象出来的概念模型,领域模型则表达与业务相关的事实;设计模型则描述了所要构建的系统。

贫血症和失忆症

贫血领域对象

贫血领域对象(Anemic Domain Object)是指仅用作数据载体,而没有行为和动作的领域对象。

在我们习惯了 J2EE 的开发模式后,Action/Service/DAO 这种分层模式,会很自然地写出过程式代码,而学到的很多关于 OO 理论的也毫无用武之地。使用这种开发方式,对象只是数据的载体,没有行为。以数据为中心,以数据库 ER 设计作驱动。分层架构在这种开发模式下,可以理解为是对数据移动、处理和实现的过程。

以笔者最近开发的系统抽奖平台为例:

  • 场景需求

奖池里配置了很多奖项,我们需要按运营预先配置的概率抽中一个奖项。 实现非常简单,生成一个随机数,匹配符合该随机数生成概率的奖项即可。

  • 贫血模型实现方案

先设计奖池和奖项的库表配置。

领域驱动设计在互联网业务开发中的实践 - 美团技术团队 - 图2

抽奖 ER 图

  • 设计 AwardPool 和 Award 两个对象,只有简单的 get 和 set 属性的方法
  1. class AwardPool {
  2. int awardPoolId;
  3. List<Award> awards;
  4. public List<Award> getAwards() {
  5. return awards;
  6. }
  7. public void setAwards(List<Award> awards) {
  8. this.awards = awards;
  9. }
  10. ......
  11. }
  12. class Award {
  13. int awardId;
  14. int probability;
  15. ......
  16. }
  • Service 代码实现

设计一个 LotteryService,在其中的 drawLottery() 方法写服务逻辑

  1. AwardPool awardPool = awardPoolDao.getAwardPool(poolId);
  2. for (Award award : awardPool.getAwards()) {
  3. }
  • 按照我们通常思路实现,可以发现:在业务领域里非常重要的抽奖,我的业务逻辑都是写在 Service 中的,Award 充其量只是个数据载体,没有任何行为。简单的业务系统采用这种贫血模型和过程化设计是没有问题的,但在业务逻辑复杂了,业务逻辑、状态会散落到在大量方法中,原本的代码意图会渐渐不明确,我们将这种情况称为由贫血症引起的失忆症。

更好的是采用领域模型的开发方式,将数据和行为封装在一起,并与现实世界中的业务对象相映射。各类具备明确的职责划分,将领域逻辑分散到领域对象中。继续举我们上述抽奖的例子,使用概率选择对应的奖品就应当放到 AwardPool 类中。

软件系统复杂性应对

解决复杂和大规模软件的武器可以被粗略地归为三类:抽象、分治和知识。

分治 把问题空间分割为规模更小且易于处理的若干子问题。分割后的问题需要足够小,以便一个人单枪匹马就能够解决他们;其次,必须考虑如何将分割后的各个部分装配为整体。分割得越合理越易于理解,在装配成整体时,所需跟踪的细节也就越少。即更容易设计各部分的协作方式。评判什么是分治得好,即高内聚低耦合。

抽象 使用抽象能够精简问题空间,而且问题越小越容易理解。举个例子,从北京到上海出差,可以先理解为使用交通工具前往,但不需要一开始就想清楚到底是高铁还是飞机,以及乘坐他们需要注意什么。

知识 顾名思义,DDD 可以认为是知识的一种。

DDD 提供了这样的知识手段,让我们知道如何抽象出限界上下文以及如何去分治。

与微服务架构相得益彰

微服务架构众所周知,此处不做赘述。我们创建微服务时,需要创建一个高内聚、低耦合的微服务。而 DDD 中的限界上下文则完美匹配微服务要求,可以将该限界上下文理解为一个微服务进程。

上述是从更直观的角度来描述两者的相似处。

在系统复杂之后,我们都需要用分治来拆解问题。一般有两种方式,技术维度和业务维度。技术维度是类似 MVC 这样,业务维度则是指按业务领域来划分系统。

微服务架构更强调从业务维度去做分治来应对系统复杂度,而 DDD 也是同样的着重业务视角。 如果两者在追求的目标(业务维度)达到了上下文的统一,那么在具体做法上有什么联系和不同呢?

我们将架构设计活动精简为以下三个层面:

  • 业务架构——根据业务需求设计业务模块及其关系
  • 系统架构——设计系统和子系统的模块
  • 技术架构——决定采用的技术及框架

以上三种活动在实际开发中是有先后顺序的,但不一定孰先孰后。在我们解决常规套路问题时,我们会很自然地往熟悉的分层架构套(先确定系统架构),或者用 PHP 开发很快(先确定技术架构),在业务不复杂时,这样是合理的。

跳过业务架构设计出来的架构关注点不在业务响应上,可能就是个大泥球,在面临需求迭代或响应市场变化时就很痛苦。

DDD 的核心诉求就是将业务架构映射到系统架构上,在响应业务变化调整业务架构时,也随之变化系统架构。而微服务追求业务层面的复用,设计出来的系统架构和业务一致;在技术架构上则系统模块之间充分解耦,可以自由地选择合适的技术架构,去中心化地治理技术和数据。

可以参见下图来更好地理解双方之间的协作关系:

领域驱动设计在互联网业务开发中的实践 - 美团技术团队 - 图3

DDD 与微服务关系

我们将通过上文提到的抽奖平台,来详细介绍我们如何通过 DDD 来解构一个中型的基于微服务架构的系统,从而做到系统的高内聚、低耦合。

首先看下抽奖系统的大致需求: 运营——可以配置一个抽奖活动,该活动面向一个特定的用户群体,并针对一个用户群体发放一批不同类型的奖品(优惠券,激活码,实物奖品等)。 用户 - 通过活动页面参与不同类型的抽奖活动。

设计领域模型的一般步骤如下:

  1. 根据需求划分出初步的领域和限界上下文,以及上下文之间的关系;
  2. 进一步分析每个上下文内部,识别出哪些是实体,哪些是值对象;
  3. 对实体、值对象进行关联和聚合,划分出聚合的范畴和聚合根;
  4. 为聚合根设计仓储,并思考实体或值对象的创建方式;
  5. 在工程中实践领域模型,并在实践中检验模型的合理性,倒推模型中不足的地方并重构。

战略建模

战略和战术设计是站在 DDD 的角度进行划分。战略设计侧重于高层次、宏观上去划分和集成限界上下文,而战术设计则关注更具体使用建模工具来细化上下文。

领域

现实世界中,领域包含了问题域和解系统。一般认为软件是对现实世界的部分模拟。在 DDD 中,解系统可以映射为一个个限界上下文,限界上下文就是软件对于问题域的一个特定的、有限的解决方案。

限界上下文

限界上下文

一个由显示边界限定的特定职责。领域模型便存在于这个边界之内。在边界内,每一个模型概念,包括它的属性和操作,都具有特殊的含义。

一个给定的业务领域会包含多个限界上下文,想与一个限界上下文沟通,则需要通过显示边界进行通信。系统通过确定的限界上下文来进行解耦,而每一个上下文内部紧密组织,职责明确,具有较高的内聚性。

一个很形象的隐喻:细胞质所以能够存在,是因为细胞膜限定了什么在细胞内,什么在细胞外,并且确定了什么物质可以通过细胞膜。

划分限界上下文

划分限界上下文,不管是 Eric Evans 还是 Vaughn Vernon,在他们的大作里都没有怎么提及。

显然我们不应该按技术架构或者开发任务来创建限界上下文,应该按照语义的边界来考虑。

我们的实践是,考虑产品所讲的通用语言,从中提取一些术语称之为概念对象,寻找对象之间的联系;或者从需求里提取一些动词,观察动词和对象之间的关系;我们将紧耦合的各自圈在一起,观察他们内在的联系,从而形成对应的界限上下文。形成之后,我们可以尝试用语言来描述下界限上下文的职责,看它是否清晰、准确、简洁和完整。简言之,限界上下文应该从需求出发,按领域划分。

前文提到,我们的用户划分为运营和用户。其中,运营对抽奖活动的配置十分复杂但相对低频。用户对这些抽奖活动配置的使用是高频次且无感知的。根据这样的业务特点,我们首先将抽奖平台划分为 C 端抽奖和 M 端抽奖管理平台两个子域,让两者完全解耦。

领域驱动设计在互联网业务开发中的实践 - 美团技术团队 - 图4

抽奖平台领域

在确认了 M 端领域和 C 端的限界上下文后,我们再对各自上下文内部进行限界上下文的划分。下面我们用 C 端进行举例。

产品的需求概述如下:

  1. 1. 抽奖活动有活动限制,例如用户的抽奖次数限制,抽奖的开始和结束的时间等;
  2. 2. 一个抽奖活动包含多个奖品,可以针对一个或多个用户群体;
  3. 3. 奖品有自身的奖品配置,例如库存量,被抽中的概率等,最多被一个用户抽中的次数等等;
  4. 4. 用户群体有多种区别方式,如按照用户所在城市区分,按照新老客区分等;
  5. 5. 活动具有风控配置,能够限制用户参与抽奖的频率。

根据产品的需求,我们提取了一些关键性的概念作为子域,形成我们的限界上下文。

领域驱动设计在互联网业务开发中的实践 - 美团技术团队 - 图5

C 端抽奖领域

首先,抽奖上下文作为整个领域的核心,承担着用户抽奖的核心业务,抽奖中包含了奖品和用户群体的概念。

  • 在设计初期,我们曾经考虑划分出抽奖和发奖两个领域,前者负责选奖,后者负责将选中的奖品发放出去。但在实际开发过程中,我们发现这两部分的逻辑紧密连接,难以拆分。并且单纯的发奖逻辑足够简单,仅仅是调用第三方服务进行发奖,不足以独立出来成为一个领域。

对于活动的限制,我们定义了活动准入的通用语言,将活动开始 / 结束时间,活动可参与次数等限制条件都收拢到活动准入上下文中。

对于抽奖的奖品库存量,由于库存的行为与奖品本身相对解耦,库存关注点更多是库存内容的核销,且库存本身具备通用性,可以被奖品之外的内容使用,因此我们定义了独立的库存上下文。

由于 C 端存在一些刷单行为,我们根据产品需求定义了风控上下文,用于对活动进行风控。 最后,活动准入、风控、抽奖等领域都涉及到一些次数的限制,因此我们定义了计数上下文。

可以看到,通过 DDD 的限界上下文划分,我们界定出抽奖、活动准入、风控、计数、库存等五个上下文,每个上下文在系统中都高度内聚。

上下文映射图

在进行上下文划分之后,我们还需要进一步梳理上下文之间的关系。

康威(梅尔 · 康威)定律

任何组织在设计一套系统(广义概念上的系统)时,所交付的设计方案在结构上都与该组织的沟通结构保持一致。

康威定律告诉我们,系统结构应尽量的与组织结构保持一致。这里,我们认为团队结构(无论是内部组织还是团队间组织)就是组织结构,限界上下文就是系统的业务结构。因此,团队结构应该和限界上下文保持一致。

梳理清楚上下文之间的关系,从团队内部的关系来看,有如下好处:

  1. 任务更好拆分,一个开发人员可以全身心的投入到相关的一个单独的上下文中;
  2. 沟通更加顺畅,一个上下文可以明确自己对其他上下文的依赖关系,从而使得团队内开发直接更好的对接。

从团队间的关系来看,明确的上下文关系能够带来如下帮助:

  1. 每个团队在它的上下文中能够更加明确自己领域内的概念,因为上下文是领域的解系统;
  2. 对于限界上下文之间发生交互,团队与上下文的一致性,能够保证我们明确对接的团队和依赖的上下游。

限界上下文之间的映射关系

  • 合作关系(Partnership):两个上下文紧密合作的关系,一荣俱荣,一损俱损。
  • 共享内核(Shared Kernel):两个上下文依赖部分共享的模型。
  • 客户方 - 供应方开发(Customer-Supplier Development):上下文之间有组织的上下游依赖。
  • 遵奉者(Conformist):下游上下文只能盲目依赖上游上下文。
  • 防腐层(Anticorruption Layer):一个上下文通过一些适配和转换与另一个上下文交互。
  • 开放主机服务(Open Host Service):定义一种协议来让其他上下文来对本上下文进行访问。
  • 发布语言(Published Language):通常与 OHS 一起使用,用于定义开放主机的协议。
  • 大泥球(Big Ball of Mud):混杂在一起的上下文关系,边界不清晰。
  • 另谋他路(SeparateWay):两个完全没有任何联系的上下文。

上文定义了上下文映射间的关系,经过我们的反复斟酌,抽奖平台上下文的映射关系图如下:

领域驱动设计在互联网业务开发中的实践 - 美团技术团队 - 图6

上下文映射关系

由于抽奖,风控,活动准入,库存,计数五个上下文都处在抽奖领域的内部,所以它们之间符合 “一荣俱荣,一损俱损” 的合作关系(PartnerShip,简称 PS)。

同时,抽奖上下文在进行发券动作时,会依赖券码、平台券、外卖券三个上下文。抽奖上下文通过防腐层(Anticorruption Layer,ACL)对三个上下文进行了隔离,而三个券上下文通过开放主机服务(Open Host Service)作为发布语言(Published Language)对抽奖上下文提供访问机制。

通过上下文映射关系,我们明确的限制了限界上下文的耦合性,即在抽奖平台中,无论是上下文内部交互(合作关系)还是与外部上下文交互(防腐层),耦合度都限定在数据耦合(Data Coupling)的层级。

战术建模——细化上下文

梳理清楚上下文之间的关系后,我们需要从战术层面上剖析上下文内部的组织关系。首先看下 DDD 中的一些定义。

实体

当一个对象由其标识(而不是属性)区分时,这种对象称为实体(Entity)。

例:最简单的,公安系统的身份信息录入,对于人的模拟,即认为是实体,因为每个人是独一无二的,且其具有唯一标识(如公安系统分发的身份证号码)。

在实践上建议将属性的验证放到实体中。

值对象

当一个对象用于对事务进行描述而没有唯一标识时,它被称作值对象(Value Object)。

例:比如颜色信息,我们只需要知道 {“name”:“黑色”,”css”:“#000000”} 这样的值信息就能够满足要求了,这避免了我们对标识追踪带来的系统复杂性。

值对象很重要,在习惯了使用数据库的数据建模后,很容易将所有对象看作实体。使用值对象,可以更好地做系统优化、精简设计。

它具有不变性、相等性和可替换性。

在实践中,需要保证值对象创建后就不能被修改,即不允许外部再修改其属性。在不同上下文集成时,会出现模型概念的公用,如商品模型会存在于电商的各个上下文中。在订单上下文中如果你只关注下单时商品信息快照,那么将商品对象视为值对象是很好的选择。

聚合根

Aggregate(聚合)是一组相关对象的集合,作为一个整体被外界访问,聚合根(Aggregate Root)是这个聚合的根节点。

聚合是一个非常重要的概念,核心领域往往都需要用聚合来表达。其次,聚合在技术上有非常高的价值,可以指导详细设计。

聚合由根实体,值对象和实体组成。

如何创建好的聚合?

  • 边界内的内容具有一致性:在一个事务中只修改一个聚合实例。如果你发现边界内很难接受强一致,不管是出于性能或产品需求的考虑,应该考虑剥离出独立的聚合,采用最终一致的方式。
  • 设计小聚合:大部分的聚合都可以只包含根实体,而无需包含其他实体。即使一定要包含,可以考虑将其创建为值对象。
  • 通过唯一标识来引用其他聚合或实体:当存在对象之间的关联时,建议引用其唯一标识而非引用其整体对象。如果是外部上下文中的实体,引用其唯一标识或将需要的属性构造值对象。 如果聚合创建复杂,推荐使用工厂方法来屏蔽内部复杂的创建逻辑。

聚合内部多个组成对象的关系可以用来指导数据库创建,但不可避免存在一定的抗阻。如聚合中存在 List <值对象>,那么在数据库中建立 1:N 的关联需要将值对象单独建表,此时是有 id 的,建议不要将该 id 暴露到资源库外部,对外隐蔽。

领域服务

一些重要的领域行为或操作,可以归类为领域服务。它既不是实体,也不是值对象的范畴。

当我们采用了微服务架构风格,一切领域逻辑的对外暴露均需要通过领域服务来进行。如原本由聚合根暴露的业务逻辑也需要依托于领域服务。

领域事件

领域事件是对领域内发生的活动进行的建模。

抽奖平台的核心上下文是抽奖上下文,接下来介绍下我们对抽奖上下文的建模。

领域驱动设计在互联网业务开发中的实践 - 美团技术团队 - 图7

抽奖上下文

在抽奖上下文中,我们通过抽奖 (DrawLottery) 这个聚合根来控制抽奖行为,可以看到,一个抽奖包括了抽奖 ID(LotteryId)以及多个奖池(AwardPool),而一个奖池针对一个特定的用户群体(UserGroup)设置了多个奖品(Award)。

另外,在抽奖领域中,我们还会使用抽奖结果(SendResult)作为输出信息,使用用户领奖记录(UserLotteryLog)作为领奖凭据和存根。

谨慎使用值对象

在实践中,我们发现虽然一些领域对象符合值对象的概念,但是随着业务的变动,很多原有的定义会发生变更,值对象可能需要在业务意义具有唯一标识,而对这类值对象的重构往往需要较高成本。因此在特定的情况下,我们也要根据实际情况来权衡领域对象的选型。

DDD 工程实现

在对上下文进行细化后,我们开始在工程中真正落地 DDD。

模块

模块(Module)是 DDD 中明确提到的一种控制限界上下文的手段,在我们的工程中,一般尽量用一个模块来表示一个领域的限界上下文。

如代码中所示,一般的工程中包的组织方式为 {com. 公司名. 组织架构. 业务. 上下文.*},这样的组织结构能够明确的将一个上下文限定在包的内部。

  1. import com.company.team.bussiness.lottery.*;
  2. import com.company.team.bussiness.riskcontrol.*;
  3. import com.company.team.bussiness.counter.*;
  4. import com.company.team.bussiness.condition.*;
  5. import com.company.team.bussiness.stock.*;

代码演示 1 模块的组织

对于模块内的组织结构,一般情况下我们是按照领域对象、领域服务、领域资源库、防腐层等组织方式定义的。

  1. import com.company.team.bussiness.lottery.domain.valobj.*;
  2. import com.company.team.bussiness.lottery.domain.entity.*;
  3. import com.company.team.bussiness.lottery.domain.aggregate.*;
  4. import com.company.team.bussiness.lottery.service.*;
  5. import com.company.team.bussiness.lottery.repo.*;
  6. import com.company.team.bussiness.lottery.facade.*;

代码演示 2 模块的组织

每个模块的具体实现,我们将在下文中展开。

领域对象

前文提到,领域驱动要解决的一个重要的问题,就是解决对象的贫血问题。这里我们用之前定义的抽奖(DrawLottery)聚合根和奖池(AwardPool)值对象来具体说明。

抽奖聚合根持有了抽奖活动的 id 和该活动下的所有可用奖池列表,它的一个最主要的领域功能就是根据一个抽奖发生场景(DrawLotteryContext),选择出一个适配的奖池,即 chooseAwardPool 方法。

chooseAwardPool 的逻辑是这样的:DrawLotteryContext 会带有用户抽奖时的场景信息(抽奖得分或抽奖时所在的城市),DrawLottery 会根据这个场景信息,匹配一个可以给用户发奖的 AwardPool。

  1. package com.company.team.bussiness.lottery.domain.aggregate;
  2. import ...;
  3. public class DrawLottery {
  4. private int lotteryId;
  5. private List<AwardPool> awardPools;
  6. public void setLotteryId(int lotteryId) {
  7. if(id<=0){
  8. throw new IllegalArgumentException("非法的抽奖id");
  9. }
  10. this.lotteryId = lotteryId;
  11. }
  12. public AwardPool chooseAwardPool(DrawLotteryContext context) {
  13. if(context.getMtCityInfo()!=null) {
  14. return chooseAwardPoolByCityInfo(awardPools, context.getMtCityInfo());
  15. } else {
  16. return chooseAwardPoolByScore(awardPools, context.getGameScore());
  17. }
  18. }
  19. private AwardPool chooseAwardPoolByCityInfo(List<AwardPool> awardPools, MtCifyInfo cityInfo) {
  20. for(AwardPool awardPool: awardPools) {
  21. if(awardPool.matchedCity(cityInfo.getCityId())) {
  22. return awardPool;
  23. }
  24. }
  25. return null;
  26. }
  27. private AwardPool chooseAwardPoolByScore(List<AwardPool> awardPools, int gameScore) {...}
  28. }

代码演示 3 DrawLottery

在匹配到一个具体的奖池之后,需要确定最后给用户的奖品是什么。这部分的领域功能在 AwardPool 内。

  1. package com.company.team.bussiness.lottery.domain.valobj;
  2. import ...;
  3. public class AwardPool {
  4. private String cityIds;
  5. private String scores;
  6. private int userGroupType;
  7. private List<Awrad> awards;
  8. public boolean matchedCity(int cityId) {...}
  9. public boolean matchedScore(int score) {...}
  10. public Award randomGetAward() {
  11. int sumOfProbablity = 0;
  12. for(Award award: awards) {
  13. sumOfProbability += award.getAwardProbablity();
  14. }
  15. int randomNumber = ThreadLocalRandom.current().nextInt(sumOfProbablity);
  16. range = 0;
  17. for(Award award: awards) {
  18. range += award.getProbablity();
  19. if(randomNumber<range) {
  20. return award;
  21. }
  22. }
  23. return null;
  24. }
  25. }

代码演示 4 AwardPool

与以往的仅有 getter、setter 的业务对象不同,领域对象具有了行为,对象更加丰满。同时,比起将这些逻辑写在服务内(例如 **Service),领域功能的内聚性更强,职责更加明确。

资源库

领域对象需要资源存储,存储的手段可以是多样化的,常见的无非是数据库,分布式缓存,本地缓存等。资源库(Repository)的作用,就是对领域的存储和访问进行统一管理的对象。在抽奖平台中,我们是通过如下的方式组织资源库的。

  1. import com.company.team.bussiness.lottery.repo.dao.AwardPoolDao;
  2. import com.company.team.bussiness.lottery.repo.dao.AwardDao;
  3. import com.company.team.bussiness.lottery.repo.dao.po.AwardPO;
  4. import com.company.team.bussiness.lottery.repo.dao.po.AwardPoolPO;
  5. import com.company.team.bussiness.lottery.repo.cache.DrawLotteryCacheAccessObj;
  6. import com.company.team.bussiness.lottery.repo.repository.DrawLotteryRepository;

代码演示 5 Repository 组织结构

资源库对外的整体访问由 Repository 提供,它聚合了各个资源库的数据信息,同时也承担了资源存储的逻辑(例如缓存更新机制等)。

在抽奖资源库中,我们屏蔽了对底层奖池和奖品的直接访问,而是仅对抽奖的聚合根进行资源管理。代码示例中展示了抽奖资源获取的方法(最常见的 Cache Aside Pattern)。

比起以往将资源管理放在服务中的做法,由资源库对资源进行管理,职责更加明确,代码的可读性和可维护性也更强。

  1. package com.company.team.bussiness.lottery.repo;
  2. import ...;
  3. @Repository
  4. public class DrawLotteryRepository {
  5. @Autowired
  6. private AwardDao awardDao;
  7. @Autowired
  8. private AwardPoolDao awardPoolDao;
  9. @AutoWired
  10. private DrawLotteryCacheAccessObj drawLotteryCacheAccessObj;
  11. public DrawLottery getDrawLotteryById(int lotteryId) {
  12. DrawLottery drawLottery = drawLotteryCacheAccessObj.get(lotteryId);
  13. if(drawLottery!=null){
  14. return drawLottery;
  15. }
  16. drawLottery = getDrawLotteyFromDB(lotteryId);
  17. drawLotteryCacheAccessObj.add(lotteryId, drawLottery);
  18. return drawLottery;
  19. }
  20. private DrawLottery getDrawLotteryFromDB(int lotteryId) {...}
  21. }

代码演示 6 DrawLotteryRepository

防腐层

亦称适配层。在一个上下文中,有时需要对外部上下文进行访问,通常会引入防腐层的概念来对外部上下文的访问进行一次转义。

有以下几种情况会考虑引入防腐层:

  • 需要将外部上下文中的模型翻译成本上下文理解的模型。
  • 不同上下文之间的团队协作关系,如果是供奉者关系,建议引入防腐层,避免外部上下文变化对本上下文的侵蚀。
  • 该访问本上下文使用广泛,为了避免改动影响范围过大。

如果内部多个上下文对外部上下文需要访问,那么可以考虑将其放到通用上下文中。

在抽奖平台中,我们定义了用户城市信息防腐层 (UserCityInfoFacade),用于外部的用户城市信息上下文(微服务架构下表现为用户城市信息服务)。

以用户信息防腐层举例,它以抽奖请求参数 (LotteryContext) 为入参,以城市信息 (MtCityInfo) 为输出。

  1. package com.company.team.bussiness.lottery.facade;
  2. import ...;
  3. @Component
  4. public class UserCityInfoFacade {
  5. @Autowired
  6. private LbsService lbsService;
  7. public MtCityInfo getMtCityInfo(LotteryContext context) {
  8. LbsReq lbsReq = new LbsReq();
  9. lbsReq.setLat(context.getLat());
  10. lbsReq.setLng(context.getLng());
  11. LbsResponse resp = lbsService.getLbsCityInfo(lbsReq);
  12. return buildMtCifyInfo(resp);
  13. }
  14. private MtCityInfo buildMtCityInfo(LbsResponse resp) {...}
  15. }

代码演示 7 UserCityInfoFacade

领域服务

上文中,我们将领域行为封装到领域对象中,将资源管理行为封装到资源库中,将外部上下文的交互行为封装到防腐层中。此时,我们再回过头来看领域服务时,能够发现领域服务本身所承载的职责也就更加清晰了,即就是通过串联领域对象、资源库和防腐层等一系列领域内的对象的行为,对其他上下文提供交互的接口。

我们以抽奖服务为例(issueLottery),可以看到在省略了一些防御性逻辑(异常处理,空值判断等)后,领域服务的逻辑已经足够清晰明了。

  1. package com.company.team.bussiness.lottery.service.impl
  2. import ...;
  3. @Service
  4. public class LotteryServiceImpl implements LotteryService {
  5. @Autowired
  6. private DrawLotteryRepository drawLotteryRepo;
  7. @Autowired
  8. private UserCityInfoFacade UserCityInfoFacade;
  9. @Autowired
  10. private AwardSendService awardSendService;
  11. @Autowired
  12. private AwardCounterFacade awardCounterFacade;
  13. @Override
  14. public IssueResponse issueLottery(LotteryContext lotteryContext) {
  15. DrawLottery drawLottery = drawLotteryRepo.getDrawLotteryById(lotteryContext.getLotteryId());
  16. awardCounterFacade.incrTryCount(lotteryContext);
  17. AwardPool awardPool = lotteryConfig.chooseAwardPool(bulidDrawLotteryContext(drawLottery, lotteryContext));
  18. Award award = awardPool.randomChooseAward();
  19. return buildIssueResponse(awardSendService.sendAward(award, lotteryContext));
  20. }
  21. private IssueResponse buildIssueResponse(AwardSendResponse awardSendResponse) {...}
  22. }

代码演示 8 LotteryService

数据流转

领域驱动设计在互联网业务开发中的实践 - 美团技术团队 - 图8

数据流转

在抽奖平台的实践中,我们的数据流转如上图所示。 首先领域的开放服务通过信息传输对象(DTO)来完成与外界的数据交互;在领域内部,我们通过领域对象(DO)作为领域内部的数据和行为载体;在资源库内部,我们沿袭了原有的数据库持久化对象(PO)进行数据库资源的交互。同时,DTO 与 DO 的转换发生在领域服务内,DO 与 PO 的转换发生在资源库内。

与以往的业务服务相比,当前的编码规范可能多造成了一次数据转换,但每种数据对象职责明确,数据流转更加清晰。

上下文集成

通常集成上下文的手段有多种,常见的手段包括开放领域服务接口、开放 HTTP 服务以及消息发布 - 订阅机制。

在抽奖系统中,我们使用的是开放服务接口进行交互的。最明显的体现是计数上下文,它作为一个通用上下文,对抽奖、风控、活动准入等上下文都提供了访问接口。 同时,如果在一个上下文对另一个上下文进行集成时,若需要一定的隔离和适配,可以引入防腐层的概念。这一部分的示例可以参考前文的防腐层代码示例。

分离领域

接下来讲解在实施领域模型的过程中,如何应用到系统架构中。

我们采用的微服务架构风格,与 Vernon 在《实现领域驱动设计》并不太一致,更具体差异可阅读他的书体会。

如果我们维护一个从前到后的应用系统:

下图中领域服务是使用微服务技术剥离开来,独立部署,对外暴露的只能是服务接口,领域对外暴露的业务逻辑只能依托于领域服务。而在 Vernon 著作中,并未假定微服务架构风格,因此领域层暴露的除了领域服务外,还有聚合、实体和值对象等。此时的应用服务层是比较简单的,获取来自接口层的请求参数,调度多个领域服务以实现界面层功能。

领域驱动设计在互联网业务开发中的实践 - 美团技术团队 - 图9

DDD - 分层

随着业务发展,业务系统快速膨胀,我们的系统属于核心时:

应用服务虽然没有领域逻辑,但涉及到了对多个领域服务的编排。当业务规模庞大到一定程度,编排本身就富含了业务逻辑(除此之外,应用服务在稳定性、性能上所做的措施也希望统一起来,而非散落各处),那么此时应用服务对于外部来说是一个领域服务,整体看起来则是一个独立的限界上下文。

此时应用服务对内还属于应用服务,对外已是领域服务的概念,需要将其暴露为微服务。

领域驱动设计在互联网业务开发中的实践 - 美团技术团队 - 图10

DDD - 系统架构图

注:具体的架构实践可按照团队和业务的实际情况来,此处仅为作者自身的业务实践。除分层架构外,如 CQRS 架构也是不错的选择

以下是一个示例。我们定义了抽奖、活动准入、风险控制等多个领域服务。在本系统中,我们需要集成多个领域服务,为客户端提供一套功能完备的抽奖应用服务。这个应用服务的组织如下:

  1. package ...;
  2. import ...;
  3. @Service
  4. public class LotteryApplicationService {
  5. @Autowired
  6. private LotteryRiskService riskService;
  7. @Autowired
  8. private LotteryConditionService conditionService;
  9. @Autowired
  10. private LotteryService lotteryService;
  11. public Response<PrizeInfo, ErrorData> participateLottery(LotteryContext lotteryContext) {
  12. validateLoginInfo(lotteryContext);
  13. RiskAccessToken riskToken = riskService.accquire(buildRiskReq(lotteryContext));
  14. ...
  15. LotteryConditionResult conditionResult = conditionService.checkLotteryCondition(otteryContext.getLotteryId(),lotteryContext.getUserId());
  16. ...
  17. IssueResponse issueResponse = lotteryService.issurLottery(lotteryContext);
  18. if(issueResponse!=null && issueResponse.getCode()==IssueResponse.OK) {
  19. return buildSuccessResponse(issueResponse.getPrizeInfo());
  20. } else {
  21. return buildErrorResponse(ResponseCode.ISSUE_LOTTERY_FAIL, ResponseMsg.ISSUE_LOTTERY_FAIL)
  22. }
  23. }
  24. private void validateLoginInfo(LotteryContext lotteryContext){...}
  25. private Response<PrizeInfo, ErrorData> buildErrorResponse (int code, String msg){...}
  26. private Response<PrizeInfo, ErrorData> buildSuccessResponse (PrizeInfo prizeInfo){...}
  27. }

代码演示 9 LotteryApplicationService

在本文中,我们采用了分治的思想,从抽象到具体阐述了 DDD 在互联网真实业务系统中的实践。通过领域驱动设计这个强大的武器,我们将系统解构的更加合理。

但值得注意的是,如果你面临的系统很简单或者做一些 SmartUI 之类,那么你不一定需要 DDD。尽管本文对贫血模型、演进式设计提出了些许看法,但它们在特定范围和具体场景下会更高效。读者需要针对自己的实际情况,做一定取舍,适合自己的才是最好的。

本篇通过 DDD 来讲述软件设计的术与器,本质是为了高内聚低耦合,紧靠本质,按自己的理解和团队情况来实践 DDD 即可。

另外,关于 DDD 在迭代过程中模型腐化的相关问题,本文中没有提及,将在后续的文章中论述,敬请期待。

鉴于作者经验有限,我们对领域驱动的理解难免会有不足之处,欢迎大家共同探讨,共同提高。

Eric Evans. 领域驱动设计. 赵俐 盛海艳 刘霞等译. 人民邮电出版社,2016. Vaughn Vernon. 实现领域驱动设计. 滕云译. 电子工业出版社,2014.

文彬、子维,美团资深研发工程师,毕业于南京大学,现从事美团外卖营销相关的研发工作。 最后打波硬广,美团外卖上海研发中心长期招聘前端、客户端、后端、数据仓库和数据挖掘相关的工程师,欢迎有兴趣的同学发送简历到 wenbin.lu@dianping.com
https://tech.meituan.com/2017/12/22/ddd-in-practice.html