在前面几节课中,我们学习了面向对象的一些理论知识,比如,面向对象四大特性、接口和抽象类、面向对象和面向过程编程风格、基于接口而非实现编程和多用组合少用继承设计思想等等。接下来,我们再用四节课的时间,通过两个更加贴近实战的项目来进一步学习,如何将这些理论应用到实际的软件开发中。
据我了解,大部分工程师都是做业务开发的,所以,今天我们讲的这个实战项目也是一个典型的业务系统开发案例。我们都知道,很多业务系统都是基于MVC三层架构来开发的。实际上,更确切点讲,这是一种基于贫血模型的MVC三层架构开发模式。
虽然这种开发模式已经成为标准的Web项目的开发模式,但它却违反了面向对象编程风格,是一种彻彻底底的面向过程的编程风格,因此而被有些人称为反模式(anti-pattern)。特别是领域驱动设计(Domain Driven Design,简称DDD)盛行之后,这种基于贫血模型的传统的开发模式就更加被人诟病。而基于充血模型的DDD开发模式越来越被人提倡。所以,我打算用两节课的时间,结合一个虚拟钱包系统的开发案例,带你彻底弄清楚这两种开发模式。
考虑到你有可能不太了解我刚刚提到的这几个概念,所以,在正式进入实战项目的讲解之前,我先带你搞清楚下面几个问题:
- 什么是贫血模型?什么是充血模型?
- 为什么说基于贫血模型的传统开发模式违反OOP?
- 基于贫血模型的传统开发模式既然违反OOP,那又为什么如此流行?
- 什么情况下我们应该考虑使用基于充血模型的DDD开发模式?
好了,让我们带着这些问题,正式开始今天的学习吧!
什么是基于贫血模型的传统开发模式?
我相信,对于大部分的后端开发工程师来说,MVC三层架构都不会陌生。不过,为了统一我们之间对MVC的认识,我还是带你一块来回顾一下,什么是MVC三层架构。
MVC三层架构中的M表示Model,V表示View,C表示Controller。它将整个项目分为三层:展示层、逻辑层、数据层。MVC三层开发架构是一个比较笼统的分层方式,落实到具体的开发层面,很多项目也并不会100%遵从MVC固定的分层方式,而是会根据具体的项目需求,做适当的调整。
比如,现在很多Web或者App项目都是前后端分离的,后端负责暴露接口给前端调用。这种情况下,我们一般就将后端项目分为Repository层、Service层、Controller层。其中,Repository层负责数据访问,Service层负责业务逻辑,Controller层负责暴露接口。当然,这只是其中一种分层和命名方式。不同的项目、不同的团队,可能会对此有所调整。不过,万变不离其宗,只要是依赖数据库开发的Web项目,基本的分层思路都大差不差。
刚刚我们回顾了MVC三层开发架构。现在,我们再来看一下,什么是贫血模型?
实际上,你可能一直都在用贫血模型做开发,只是自己不知道而已。不夸张地讲,据我了解,目前几乎所有的业务后端系统,都是基于贫血模型的。我举一个简单的例子来给你解释一下。
////////// Controller+VO(View Object) //////////
public class UserController {
private UserService userService; //通过构造函数或者IOC框架注入
public UserVo getUserById(Long userId) {
UserBo userBo = userService.getUserById(userId);
UserVo userVo = [...convert userBo to userVo...];
return userVo;
}
}
public class UserVo {//省略其他属性、get/set/construct方法
private Long id;
private String name;
private String cellphone;
}
////////// Service+BO(Business Object) //////////
public class UserService {
private UserRepository userRepository; //通过构造函数或者IOC框架注入
public UserBo getUserById(Long userId) {
UserEntity userEntity = userRepository.getUserById(userId);
UserBo userBo = [...convert userEntity to userBo...];
return userBo;
}
}
public class UserBo {//省略其他属性、get/set/construct方法
private Long id;
private String name;
private String cellphone;
}
////////// Repository+Entity //////////
public class UserRepository {
public UserEntity getUserById(Long userId) { //... }
}
public class UserEntity {//省略其他属性、get/set/construct方法
private Long id;
private String name;
private String cellphone;
}
我们平时开发Web后端项目的时候,基本上都是这么组织代码的。其中,UserEntity和UserRepository组成了数据访问层,UserBo和UserService组成了业务逻辑层,UserVo和UserController在这里属于接口层。
从代码中,我们可以发现,UserBo是一个纯粹的数据结构,只包含数据,不包含任何业务逻辑。业务逻辑集中在UserService中。我们通过UserService来操作UserBo。换句话说,Service层的数据和业务逻辑,被分割为BO和Service两个类中。像UserBo这样,只包含数据,不包含业务逻辑的类,就叫作贫血模型(Anemic Domain Model)。同理,UserEntity、UserVo都是基于贫血模型设计的。这种贫血模型将数据与操作分离,破坏了面向对象的封装特性,是一种典型的面向过程的编程风格。
什么是基于充血模型的DDD开发模式?
刚刚我们讲了基于贫血模型的传统的开发模式。现在我们再讲一下,另外一种最近更加被推崇的开发模式:基于充血模型的DDD开发模式。
首先,我们先来看一下,什么是充血模型?
在贫血模型中,数据和业务逻辑被分割到不同的类中。充血模型(Rich Domain Model)正好相反,数据和对应的业务逻辑被封装到同一个类中。因此,这种充血模型满足面向对象的封装特性,是典型的面向对象编程风格。
接下来,我们再来看一下,什么是领域驱动设计?
领域驱动设计,即DDD,主要是用来指导如何解耦业务系统,划分业务模块,定义业务领域模型及其交互。领域驱动设计这个概念并不新颖,早在2004年就被提出了,到现在已经有十几年的历史了。不过,它被大众熟知,还是基于另一个概念的兴起,那就是微服务。
我们知道,除了监控、调用链追踪、API网关等服务治理系统的开发之外,微服务还有另外一个更加重要的工作,那就是针对公司的业务,合理地做微服务拆分。而领域驱动设计恰好就是用来指导划分服务的。所以,微服务加速了领域驱动设计的盛行。
不过,我个人觉得,领域驱动设计有点儿类似敏捷开发、SOA、PAAS等概念,听起来很高大上,但实际上只值“五分钱”。即便你没有听说过领域驱动设计,对这个概念一无所知,只要你是在开发业务系统,也或多或少都在使用它。做好领域驱动设计的关键是,看你对自己所做业务的熟悉程度,而并不是对领域驱动设计这个概念本身的掌握程度。即便你对领域驱动搞得再清楚,但是对业务不熟悉,也并不一定能做出合理的领域设计。所以,不要把领域驱动设计当银弹,不要花太多的时间去过度地研究它。
实际上,基于充血模型的DDD开发模式实现的代码,也是按照MVC三层架构分层的。Controller层还是负责暴露接口,Repository层还是负责数据存取,Service层负责核心业务逻辑。它跟基于贫血模型的传统开发模式的区别主要在Service层。
在基于贫血模型的传统开发模式中,Service层包含Service类和BO类两部分,BO是贫血模型,只包含数据,不包含具体的业务逻辑。业务逻辑集中在Service类中。在基于充血模型的DDD开发模式中,Service层包含Service类和Domain类两部分。Domain就相当于贫血模型中的BO。不过,Domain与BO的区别在于它是基于充血模型开发的,既包含数据,也包含业务逻辑。而Service类变得非常单薄。总结一下的话就是,基于贫血模型的传统的开发模式,重Service轻BO;基于充血模型的DDD开发模式,轻Service重Domain。
基于充血模型的DDD设计模式的概念,今天我们只是简单地介绍了一下。在下一节课中,我会结合具体的项目,通过代码来给你展示,如何基于这种开发模式来开发一个系统。
为什么基于贫血模型的传统开发模式如此受欢迎?
前面我们讲过,基于贫血模型的传统开发模式,将数据与业务逻辑分离,违反了OOP的封装特性,实际上是一种面向过程的编程风格。但是,现在几乎所有的Web项目,都是基于这种贫血模型的开发模式,甚至连Java Spring框架的官方demo,都是按照这种开发模式来编写的。
我们前面也讲过,面向过程编程风格有种种弊端,比如,数据和操作分离之后,数据本身的操作就不受限制了。任何代码都可以随意修改数据。既然基于贫血模型的这种传统开发模式是面向过程编程风格的,那它又为什么会被广大程序员所接受呢?关于这个问题,我总结了下面三点原因。
第一点原因是,大部分情况下,我们开发的系统业务可能都比较简单,简单到就是基于SQL的CRUD操作,所以,我们根本不需要动脑子精心设计充血模型,贫血模型就足以应付这种简单业务的开发工作。除此之外,因为业务比较简单,即便我们使用充血模型,那模型本身包含的业务逻辑也并不会很多,设计出来的领域模型也会比较单薄,跟贫血模型差不多,没有太大意义。
第二点原因是,充血模型的设计要比贫血模型更加有难度。因为充血模型是一种面向对象的编程风格。我们从一开始就要设计好针对数据要暴露哪些操作,定义哪些业务逻辑。而不是像贫血模型那样,我们只需要定义数据,之后有什么功能开发需求,我们就在Service层定义什么操作,不需要事先做太多设计。
第三点原因是,思维已固化,转型有成本。基于贫血模型的传统开发模式经历了这么多年,已经深得人心、习以为常。你随便问一个旁边的大龄同事,基本上他过往参与的所有Web项目应该都是基于这个开发模式的,而且也没有出过啥大问题。如果转向用充血模型、领域驱动设计,那势必有一定的学习成本、转型成本。很多人在没有遇到开发痛点的情况下,是不愿意做这件事情的。
什么项目应该考虑使用基于充血模型的DDD开发模式?
既然基于贫血模型的开发模式已经成为了一种约定俗成的开发习惯,那什么样的项目应该考虑使用基于充血模型的DDD开发模式呢?
刚刚我们讲到,基于贫血模型的传统的开发模式,比较适合业务比较简单的系统开发。相对应的,基于充血模型的DDD开发模式,更适合业务复杂的系统开发。比如,包含各种利息计算模型、还款模型等复杂业务的金融系统。
你可能会有一些疑问,这两种开发模式,落实到代码层面,区别不就是一个将业务逻辑放到Service类中,一个将业务逻辑放到Domain领域模型中吗?为什么基于贫血模型的传统开发模式,就不能应对复杂业务系统的开发?而基于充血模型的DDD开发模式就可以呢?
实际上,除了我们能看到的代码层面的区别之外(一个业务逻辑放到Service层,一个放到领域模型中),还有一个非常重要的区别,那就是两种不同的开发模式会导致不同的开发流程。基于充血模型的DDD开发模式的开发流程,在应对复杂业务系统的开发的时候更加有优势。为什么这么说呢?我们先来回忆一下,我们平时基于贫血模型的传统的开发模式,都是怎么实现一个功能需求的。
不夸张地讲,我们平时的开发,大部分都是SQL驱动(SQL-Driven)的开发模式。我们接到一个后端接口的开发需求的时候,就去看接口需要的数据对应到数据库中,需要哪张表或者哪几张表,然后思考如何编写SQL语句来获取数据。之后就是定义Entity、BO、VO,然后模板式地往对应的Repository、Service、Controller类中添加代码。
业务逻辑包裹在一个大的SQL语句中,而Service层可以做的事情很少。SQL都是针对特定的业务功能编写的,复用性差。当我要开发另一个业务功能的时候,只能重新写个满足新需求的SQL语句,这就可能导致各种长得差不多、区别很小的SQL语句满天飞。
所以,在这个过程中,很少有人会应用领域模型、OOP的概念,也很少有代码复用意识。对于简单业务系统来说,这种开发方式问题不大。但对于复杂业务系统的开发来说,这样的开发方式会让代码越来越混乱,最终导致无法维护。
如果我们在项目中,应用基于充血模型的DDD的开发模式,那对应的开发流程就完全不一样了。在这种开发模式下,我们需要事先理清楚所有的业务,定义领域模型所包含的属性和方法。领域模型相当于可复用的业务中间层。新功能需求的开发,都基于之前定义好的这些领域模型来完成。
我们知道,越复杂的系统,对代码的复用性、易维护性要求就越高,我们就越应该花更多的时间和精力在前期设计上。而基于充血模型的DDD开发模式,正好需要我们前期做大量的业务调研、领域模型设计,所以它更加适合这种复杂系统的开发。
重点回顾
今天的内容到此就讲完了,我们来一起回顾一下,你应该掌握的重点内容。
我们平时做Web项目的业务开发,大部分都是基于贫血模型的MVC三层架构,在专栏中我把它称为传统的开发模式。之所以称之为“传统”,是相对于新兴的基于充血模型的DDD开发模式来说的。基于贫血模型的传统开发模式,是典型的面向过程的编程风格。相反,基于充血模型的DDD开发模式,是典型的面向对象的编程风格。
不过,DDD也并非银弹。对于业务不复杂的系统开发来说,基于贫血模型的传统开发模式简单够用,基于充血模型的DDD开发模式有点大材小用,无法发挥作用。相反,对于业务复杂的系统开发来说,基于充血模型的DDD开发模式,因为前期需要在设计上投入更多时间和精力,来提高代码的复用性和可维护性,所以相比基于贫血模型的开发模式,更加有优势。
课堂讨论
今天课堂讨论的话题有两个。
- 你做经历的项目中,有哪些是基于贫血模型的传统的开发模式?有哪些是基于充血模型的DDD开发模式呢?请简单对比一下两者的优劣。
- 对于我们举的例子中,UserEntity、UserBo、UserVo包含的字段都差不多,是否可以合并为一个类呢?
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精选留言
2019-11-27 12:04:30
下面几项自己都中过招(环境问题和个人问题):
### 环境问题 ##
* 近朱者赤,近墨者黑
* 大多数人都是模仿别人的代码,而别人的代码基本上都是 demo,没有复杂的业务逻辑,基本是贫血模型
* 找不到好的指导与学习对象
* 接触不到复杂业务项目
* 做 web 项目的,很大一部分就是简单的 CURD,贫血模型就能解决
* 公司以任务数来衡量个人价值
### 个人问题 ###
* 不考虑项目质量属性
* 只关心当前业务,没有意识去思考后期该如何维护和响应业务变更
* 求快不求质
* 个人以任务数来自我满足
* 没有 60 分和 100 分的概念
* 需求分析、设计、编码合为一体
## 如何理解充血模型
先推荐一本书:整洁架构设计
先说一下充血模型中各组件的角色:
* controller 主要服务于非业务功能,比如说数据验证
* service 服务于 use case,负责的是业务流程与对应规则
* Domain 服务于核心业务逻辑和核心业务数据
* rep 用于与外部交互数据
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额外说一点,业务开发个人倾向于六边形架构,而非传统的三层架构。六边形架构更能体现当下 web 应用的场景
六边形项目结构(根据实际情况自行组织与定义):
* InboundHandler 代替 controller
* *WebController:处理 web 接口
* *WeChatController:处理微信公众号接口
* *AppController:处理 app 接口
* *MqListener:处理 消息
* *RpcController:处理子系统间的调用
* service 服务于 use case,负责的是业务流程与对应规则
* CQPS + SRP:读写分离和单一原则将 use case 分散到不同的 service 中,避免一个巨大的 service 类(碰到过 8000 行的 service)
* Domain 服务于核心业务逻辑和核心业务数据
* 最高层组件,不会依赖底层组件
* 易测试
* outBoundhandle 代替 rep
* MqProducer:发布消息
* Cache:从缓存获取数据
* sql:从数据库获取数据
* Rpc:从子系统获取数据
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各层之间的数据模型不要共用,主要是因为稳定性不同,各层数据模型的变更原因和变更速率是不同的,离 IO 设备越近的的稳定性越差,比如说 controller 层的 VO,rep 层的 entity。Domain 层是核心业务逻辑和核心业务数据,稳定性是最高的
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几个不太容易理解的点(我刚开始碰到的时候很费解):
* use case 和 核心业务逻辑该如何定义与区分
* 哪些该放到 service 里面,哪些该放到 Domain 中
* rep 是依赖于 service 的,而不是 service 依赖 rep 层
* 业务逻辑是最高层组件(最稳定的),rep 层是底层组件
* 接口能反转依赖关系
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一剂良药:所有的中间层都是为了解耦
2019-11-27 10:13:28
2019-11-27 07:59:53
2019-11-27 08:56:53
# 问题:
- 1. 做的Android项目更多,Android开发也是经历了MVC==>MVP(依然是一种MVC架构)==>MVVM的模式演进。类MVC模式比较多,在UI相关的开发中,只用过贫血模式(之前也尝试过使用充血模式,但考虑到不一致带来的成本就放弃了);在UI无关的复杂服务类开发中,也用过充血模型(虽然我不知道它叫充血模型)。我认为贫血模型的优点是更容易看懂,充血模型的优点是更能应对复杂业务。
- 2. 我认为还是不要放在同一个类中,原因是:成本大于收益。成本:一个复杂的类,在被不同的模块调用时充当着不同的角色,甚至,不同的模块调用不同的字段,需要大篇幅的文档来描述这些差异。稍有修改,复杂度的增加非线性。优点:代码重用。
# 感想:
软件开发处理的是工程学问题,解决方案依赖场景,一个新技术的火爆一定是解决了当前主流场景的痛点问题,随着规模和复杂度的变化,场景也随之变化;争论贫血模式更好还是充血模式更好,争论哪个开发语言更好,这样的问题都是伪命题,我们更应该投入精力的是为当前场景选择最合适的解决方案。
2020-07-21 23:42:50
2019-11-27 10:41:18
当然我这里也不是说 DDD 不好(看后面的争哥也没这个意思),但是每个理论都有自己的局限性和适用性,看很多文章在讲一些理论时,总是恨不得把自己的理论(其实也算不得自己的)吹成银弹,态度上就让人很难接受。
我还是喜欢争哥的风格,逻辑很清晰,也很严谨,很务实。
关于老师的问题。
说句实话,我们就没有写过充血模型的代码。
我们会把 UserEntity、UserBo 混着用, UserBo 和 UserVo 之间转换时有时还会用 BeanUtils 之类的工具 copy 。
对于复杂的逻辑,我们就用复杂 SQL 或者 Service 中的代码解决。
不过我在翻一些框架时,比如 Java 的并发包时不可避免的需要梳理 Lock、Condition、Synchronizer 之间的关系。比如看 Spring IOC 时,也会需要梳理围绕着 Context 、 Factory 展开的很多类之间的关系。
就好像你要“混某个圈子”时,就不可避免的“拜码头”,认识一堆“七大姑八大姨”,然后你才能理解整个“圈子”里的关系和运转逻辑。
我也经常会有疑问, DDD 和面向对象究竟是什么关系,也会猜想:是不是面向对象主要关注“圈子”内的问题,而 DDD 主要关注“圈子”之间的问题?有没有高手可以回答一下。
(其实我最近一直都想订隔壁DDD的课,但是考虑到精力的问题,以及担心学不会,主要不是争哥讲O(∩_∩)O~,所以没下手)
2019-11-27 01:17:46
2019-11-27 08:48:12
2019-12-03 20:16:28
2019-11-27 10:56:08
简单的系统,困难的不在于领域的拆分,而在于时间成本的控制。从软件工程角度考虑,时间,成本,范围三角理论可以进行分析、。
我们所说的复杂系统,更看重业务的复杂度,将复杂度降低的方法则是分而治之。这样可以降低复杂度。
复杂要解决三个问题:规模问题,结构问题和需求变化问题。无论是技术复杂度或业务复杂度,只要能解决这三种复杂度问题就是好的方法。
DDD模型其实无异,都是将Model层做重。因为业务核心是技术无关的。传统MVC用于C/S模型,也依然是重Model层的。我觉得软件设计的方法没有变化,只是大家看到的视角不同罢了。
软件架构有两个含义:1.参与的元素有哪些 2.元素间的关系是什么。 从抽象角度来看,非常简单。
2019-11-28 00:23:23
2019-11-28 09:26:36
2019-11-27 11:21:09
首先要明白一点ddd适用范围,多数业务就是CRUD就可以搞定,理解起来也没有困难,为啥不继续用贫血模型。
充血模型就像老师说的需要精心设计,以应对变化,如果没有一个复杂的业务场景就根本用不到,或者说用起来很难受是一个似是而非的东西。
况且充血模型只建议用在核心域,还有通用域和支撑域呢,不要一上来就ddd
2019-11-27 00:55:10
2019-11-27 16:55:35
2019-11-27 12:25:14
这里有一个问题:充血模型的话,OOP的想法,应该是每个人(假设人是类,具体的人就是人这个类的实例化)管理自己的属性,比如我的主管。
这个时候有一个需求。批量修改人员的主管。那么充血模型是要遍历委托给每个具体的人自己去修改呢?还是提供一个service,直接批量操作DB。
2. entity,bo,vo我的做法是不合并,但是真的有贯穿三层的模型。那么就直接用一个。但是要单独分包。并且组内规范好这个包里面的东西都是有修改风险的。我个人倾向用麻烦换容错。毕竟软件的变化性比较大
2019-11-27 06:21:26
第二个是否合成一个各有优劣,可能还是和写代码人的功底有关:
拆分开的优势:各层的防腐隔离,当前层的变化不影响其他层。
拆分开的劣势:来一个迭代需求,比如需要加一下邮箱等, rd很有可能在三个类里各加一个字段,从上改到下,完全看不出隔离的优势,就看不到了一层层的类转换
反过来就是不拆分的优劣
2019-11-28 01:47:51
2.充血模型我有点没看懂,我粗糙的理解成把贫血模型的service里面的复杂业务逻辑都搬到了domain,然后service简单调用domain即可。那domain里不也是业务逻辑+bo.吗?还有复杂的sql无法复用问题,我一般写业务都是单表。然后放到service层调用多个dao去组装最终的数据出来。这样可以解决乱七八糟的sqlz吗?希望争哥解答下。
3.第二道问题,我觉得不能合并,因为首先entity是对应的数据表字段,其次bo可能被多个业务方法所使用,返回的字段可能不同,这就需要vo来限制具体每个接口需要哪些字段来响应给客户端。
2019-11-27 09:50:40
2. Entity是ORM中数据库映射的实体类,BO是业务操作相关实体类,VO是视图层对应实体类。在简单情况下,这三个类可能是一样的,比方说你填写一个登陆注册的表单,此时前端传给后端接口的数据,一般就是VO,而通过业务层Service操作,加入创建时间,IP地址等,就转换成了BO,最后对应到数据层就转换为了Entity,也许一次注册可能需要写多个库,就会生成多个Entity。
有些复杂业务,还有DO,DTO,PO之类的概念,但是个人感觉很模糊,也不是很了解。这里希望老师能指点一下。
2019-12-19 17:26:30