DDD领域驱动模型

领域驱动设计是一种解决业务复杂性的设计思想,不是一种标准规则的解决方法

DDD是什么

领域驱动设计(英语:Domain-driven design,缩写 DDD)是一种通过将实现连接到持续进化的模型[1]来满足复杂需求的软件开发方法。领域驱动设计的前提是:

  • 把项目的主要重点放在核心领域(core domain)和域逻辑
  • 把复杂的设计放在有界域(bounded context)的模型上
  • 发起一个创造性的合作之间的技术和域界专家以迭代地完善的概念模式,解决特定领域的问题

领域驱动设计是一种由**域模型(墙裂推荐@阿白 的域模型系列)**来驱动着系统设计的思想,不是通过存储数据词典(DB表字段、ES Mapper字段等等)来驱动系统设计。领域模型是对业务模型的抽象,DDD是把业务模型翻译成系统架构设计的一种方式。


DDD架构图

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术语

“贫血模型”与“充血模型”

  • 贫血模型即事务脚本模式。
  • 充血模型即领域模型模式。

贫血模型

贫血模型最早广泛应用源于EJB2,最强盛时期则是由Spring创造,将:

  • “行为”(逻辑、过程);
  • “状态”(数据,对应到语言就是对象成员变量)。

分离到不同的对象中:

  • 只有状态的对象就是所谓的“贫血对象”(常称为VO——Value Object);
  • 只有行为的对象就是,我们常见的N层结构中的Logic/Service/Manager层(对应到EJB2中的Stateless Session Bean)。

——曾经Spring的作者Rod Johnson也承认,Spring不过是在沿袭EJB2时代的“事务脚本”,也就是面向过程编程。

贫血领域模型是一个存在已久的反模式,目前仍有许多拥趸者。

贫血领域模型的根本问题是,它引入了领域模型设计的所有成本,却没有带来任何好处。最主要的成本是将对象映射到数据库中,从而产生了一个O/R(对象关系)映射层。

优点

简单:

  • 对于只有少量业务逻辑的应用来说,使用起来非常自然;
  • 开发迅速,易于理解;
  • 注意:也不能完全排斥这种方式。

缺点

无法良好的应对复杂逻辑:

  • 比如收入确认规则发生变化,例如在4月1号之前签订的合同要使用某规则……
  • 和欧洲签订的合同使用另外一个规则……

充血模型

面向对象设计的本质是:“一个对象是拥有状态和行为的”。

比如一个人:

  • 他眼睛什么样鼻子什么样这就是状态;
  • 人可以去打游戏或是写程序,这就是行为。

为什么要有一个“人Manager”这样的东西存在去帮人“打游戏”呢?举个简单的J2EE案例,设计一个与用户(User)相关功能。

传统的设计一般是:

  • 类:User+UserManager;
  • 保存用户调用:userManager.save(User user)。

充血的设计则可能会是:

  • 类:User;
  • 保存用户调用:user.save();
  • User有一个行为是:保存它自己。

其实它们没有什么特别适用的方向,个人更倾向于总是使用充血模型,因为OOP总是比面向过程编程要有更丰富的语义、更合理的组织、更强的可维护性—当然也更难掌握。

因此实际工程场景中,是否使用,如何使用还依赖于设计者以及团队充血模型设计的理解和把握,因为现在绝大多数J2EE开发者都受贫血模型影响非常深。另外,实际工程场景中使用充血模型,还会碰到很多很多细节问题,其中最大的难关就是“如何设计充血模型”或者说“如何从复杂的业务中分离出恰到好处且包含语义的逻辑放到VO的行为中”。

如果一个对象包含其他对象,那就将职责继续委托下去,由具体的 POJO 执行业务逻辑,将策略模式更加细粒度,而不是写 ifelse。

应用层(即Service层)

描述应用程序所要做的工作,并调度丰富的领域模型来完成它。这个层次的任务是描述业务逻辑,或和其它项目的应用层做交互。这层很薄,不包含任何业务规则或知识,仅用于调度和派发任务给下一层的领域模型。这层没有业务状态,但可以为用户或程序提供任务状态。

领域层(或者叫模型层)

表示业务逻辑、业务场景和规则。该层次会控制和使用业务状态,即使这些状态最终会交由持久化层来存储。总之,该层是软件核心。

服务层很薄——所有重要的业务逻辑都写在领域层。他在服务模式中复述了这一观点:如今人们常犯的错误是不愿花时间将业务逻辑放到合适的领域模型中,从而逐渐形成面向过程的程序设计。

我不清楚为什么这种反模式会那么常见。我怀疑是因为大多数人并没有使用过一个设计良好的领域模型,特别是那些以数据为中心的开发人员。此外,有些技术也会推动这种反模式,比如J2EE的Entity Bean,这会让我更倾向于使用POJO领域模型。

总之,如果你将大部分行为都放置在服务层,那么你就会失去领域模型带来的好处。如果你将所有行为都放在服务层,那你就无可救药了。

传统架构对比DDD领域设计

软件架构模式发展到现在可以主要经历了三个阶段:UI+DataBase的两层架构、UI+Service+DataBase的多层SOA架构、分布式微服务架构。

一、传统架构的缺点

在前两种架构中,系统分析、设计和开发往往是独立、分阶段割裂进行的。

1、两层架构是面向数据库的架构,根本没有灵活性。

2、微服务盛行的今天,多层SOA架构已经完全不能满足微服务架构应用的需求,它存在这么一些问题

  1. 臃肿的servcie
  2. 三层分层后文件的随意组装方式
  3. 技术导向分层,导致业务分离,不能快速定位。

比如,在系统建设过程中,我们经常会看到这样的情形:A 负责提出需求,B 负责需求分析,C 负责系统设计,D 负责代码实现,这样的流程很长,经手的人也很多,很容易导致信息丢失。最后,就很容易导致需求、设计与代码实现的不一致,往往到了软件上线后,我们才发现很多功能并不是自己想要的,或者做出来的功能跟自己提出的需求偏差太大。

在这两种模式下,软件无法快速响应需求和业务的迅速变化,最终错失发展良机。此时,分布式微服务的出现就有点恰逢其时的意思了。

二、DDD领域驱动

虽说分布式微服务有这么好的优点,但也不是适合所有的系统,而且也会有许多问题。

微服务的粒度应该多大呀?微服务到底应该如何拆分和设计呢?微服务的边界应该在哪里?这些都是微服务设计要解决的问题,但是很久以来都没有一套系统的理论和方法可以指导微服务的拆分,综合来看,我认为微服务拆分困境产生的根本原因就是不知道业务或者微服务的边界到底在什么地方。换句话说,确定了业务边界和应用边界,这个困境也就迎刃而解了。

DDD 核心思想是通过领域驱动设计方法定义领域模型,从而确定业务和应用边界,保证业务模型与代码模型的一致性。

领域驱动设计是一种以业务为导向的软件设计方法和思路。我们在开发前,通常需要进行大量的业务知识梳理,而后到达软件设计的层面,最后才是开发。而在业务知识梳理的过程中,我们必然会形成某个领域知识,根据领域知识来一步步驱动软件设计,就是领域驱动设计的基本概念。而领域驱动设计的核心就在于建立正确的领域驱动模型。

1、DDD 包括战略设计和战术设计两部分。

a、战略设计主要从业务视角出发,建立业务领域模型,划分领域边界,建立通用语言的限界上下文,限界上下文可以作为微服务设计的参考边界。

b、战术设计则从技术视角出发,侧重于领域模型的技术实现,完成软件开发和落地,包括:聚合根、实体、值对象、领域服务、应用服务和资源库等代码逻辑的设计和实现。

很多 DDD 初学者,学习 DDD 的主要目的,可能是为了开发微服务,因此更看重 DDD 的战术设计实现。殊不知 DDD 是一种从领域建模到微服务落地的全方位的解决方案。

战略设计时构建的领域模型,是微服务设计和开发的输入,它确定了微服务的边界、聚合、代码对象以及服务等关键领域对象。领域模型边界划分得清不清晰,领域对象定义得明不明确,会决定微服务的设计和开发质量。没有领域模型的输入,基于 DDD 的微服务的设计和开发将无从谈起。因此我们不仅要重视战术设计,更要重视战略设计。

2、DDD的优势

  1. 接触到需求第一步就是考虑领域模型,而不是将其切割成数据和行为,然后数据用数据库实现,行为使用服务实现,最后造成需求的首肢分离。DDD让你首先考虑的是业务语言,而不是数据。重点不同导致编程世界观不同。
  2. DDD可以更加领域模型界限上下文边界快速拆分微服务,实现系统架构适应业务的快速变化,例如:系统的用户量并发量增长得很快,单体应用很快就支持不了,如果我们一开始就采用DDD领域驱动设计,那我们就能很快的把服务拆分成多个微服务,以适应快速增长的用户量。
  3. DDD 是一套完整而系统的设计方法,它能带给你从战略设计到战术设计的标准设计过程,使得你的设计思路能够更加清晰,设计过程更加规范。
  4. 使用DDD可以降低服务的耦合性,让系统设计更加规范,即使是刚加入团队的新人也可以根据业务快速找到对应的代码模块,降低维护成本。
  5. DDD 善于处理与领域相关的拥有高复杂度业务的产品开发,通过它可以建立一个核心而稳定的领域模型,有利于领域知识的传递与传承。
  6. DDD 强调团队与领域专家的合作,能够帮助你的团队建立一个沟通良好的氛围,构建一致的架构体系。
  7. DDD 的设计思想、原则与模式有助于提高你的架构设计能力。
  8. 无论是在新项目中设计微服务,还是将系统从单体架构演进到微服务,都可以遵循 DDD 的架构原则。

3、DDD设计原则

  1. 要领域驱动设计,而不是数据驱动设计,也不是界面驱动设计。
  2. 要边界清晰的微服务,而不是泥球小单体。
  3. 要职能清晰的分层,而不是什么都放的大箩筐。
  4. 要做自己能 hold 住的微服务,而不是过度拆分的微服务。

4、微服务拆分需要考虑哪些因素?

理论上一个限界上下文内的领域模型可以被设计为微服务,但是由于领域建模主要从业务视角出发,没有考虑非业务因素,比如需求变更频率、高性能、安全、团队以及技术异构等因素,而这些非业务因素对于领域模型的系统落地也会起到决定性作用,因此在微服务拆分时我们需要重点考虑它们。我列出了以下主要因素供你参考。

4.1、基于领域模型

基于领域模型进行拆分,围绕业务领域按职责单一性、功能完整性拆分。

4.2、基于业务需求变化频率

识别领域模型中的业务需求变动频繁的功能,考虑业务变更频率与相关度,将业务需求变动较高和功能相对稳定的业务进行分离。这是因为需求的经常性变动必然会导致代码的频繁修改和版本发布,这种分离可以有效降低频繁变动的敏态业务对稳态业务的影响。

4.3、基于应用性能

识别领域模型中性能压力较大的功能。因为性能要求高的功能可能会拖累其它功能,在资源要求上也会有区别,为了避免对整体性能和资源的影响,我们可以把在性能方面有较高要求的功能拆分出去。

4.4、基于组织架构和团队规模

除非有意识地优化组织架构,否则微服务的拆分应尽量避免带来团队和组织架构的调整,避免由于功能的重新划分,而增加大量且不必要的团队之间的沟通成本。拆分后的微服务项目团队规模保持在 10~12 人左右为宜。

4.5、基于安全边界

有特殊安全要求的功能,应从领域模型中拆分独立,避免相互影响。

4.6、基于技术异构

领域模型中有些功能虽然在同一个业务域内,但在技术实现时可能会存在较大的差异,也就是说领域模型内部不同的功能存在技术异构的问题。由于业务场景或者技术条件的限制,有的可能用.NET,有的则是 Java,有的甚至大数据架构。对于这些存在技术异构的功能,可以考虑按照技术边界进行拆分。