DDD落地实践-架构师眼中的餐厅 | 京东云技术团队

原创
01/03 09:42
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在去年、我整理了一篇名为《如何做架构设计?》的文章,主要探讨了架构设计的目标和过程,然而、那是一篇概括性的文章,用于启发思路,并不是具体的实践指南,因此、我一直期望给出具体参考案例。

我几乎忘了这件事,如今回顾、我发现并没有合适的案例可供参考,现有的案例要么不完整、要么是与业务耦合的特定场景,要么无法支撑研发落地。所以我决定从实际生活中出发,虚拟一个案例场景,以便能够系统性的阐述这个问题。

 

正文开始


 

本案例侧重于DDD的实践,从实际业务场景推导软件架构,将业务元素映射为系统元素,以完美的方法构建完美的系统,让系统本身成为最好的业务文档。在本案例中,我们选择餐厅作为业务场景,但不在意餐厅实现细节,而是侧重于落地实践和经验总结。希望读者能够从中吸取精华,去其糟粕,全文较长、耐心读完、必有收获。


 

1、领域设计

在分析业务的时候,不需要考虑技术问题,我们以纯业务的视角分析业务问题、以免受到技术惯性思维的干扰,避免将业务问题和技术问题混为一谈。

领域设计的核心是业务驱动的分而治之,旨在缩小软件系统与真实业务的差异,从而减少差异带来的问题

当业务与系统之间存在差异时,我们无法将业务逻辑和程序逻辑对应起来,从而分不清区域,也分不清职责,因此会觉得混乱。就像你平时不会将枕头和被子放在厨房或卫生间一样,你的床上不会放着大米白面,否则你想睡觉是一件很复杂的事情,软件系统也是如此。

所以,首先要把业务分析清楚,然后设计与业务模型对应的软件模型这就是DDD的核心思想。

1.1 宏观流程

假如我要设计一个餐厅,由于分而治之的需要,我会首先从宏观流程去分析可以帮我们迅速找到重要的区域。

 

 

 

因此会得到几个明确的行为区域,我将餐厅划分为“菜品域”,“订单域”,“厨房域”,“用餐域”,这是宏观级别的领域划分,后续应该针对每个区域单独分析。

产出物是:宏观流程和参与角色

 

1.2 统一语言

语言贯穿于整个开发过程,从需求分析到设计、从设计到编码,因此好的语言非常重要,好的语言体现了清晰的业务概念

在这个阶段,我们需要通过梳理,找到业务中都有哪些实体与行为,对其做一些归纳。我们的核心问题是“谁”通过什么“行为”影响了“谁”其中的三个要素分别是“角色”、“行为”、“实体”,因此我的建议是找到 “角色”、“行为”、“实体”,并对他们归类我常常关注角色以及具体身份、行为以及包含的重要步骤、实体以及具体实例。

角色是施事主语、是名词,是主动发起行为的一类实体。

行为是动词、是做了什么事情,是行为本身。

实体是名词,是除“角色”之外的其他实体。

推荐使用脑图画出来,我认为归纳后的脑图有助于我们识别根本要素,有利于抽象。

产出物是:名词、概念定义、相关脑图。

 

 

 

 

1.3 用例分析

在这一步、我们使用相对宏观的分析,不需要进入用例的细节分析,主要的目的是掌握角色与行为之间的关系,理清谁在做什么,角色的职责目的是什么,用于指导领域划分以及领域服务设计。

产出物:用例图

以做菜为例,如图

 

 

 

 

1.4 领域划分

我们在分析宏观流程时,划分了几个行为区域,但那是业务级别的。在那基础之上,我们需要拉进某个区域的视角,再结合之前的用例分析,按照“功能相关性”、“角色相关性”进一步划分领域我们不仅要知道谁做了什么,还需要知道谁“在哪”做了什么

功能相关性任何问题空间都是围绕一件事情展开的,软件是由功能组成的,所以“功能相关性”是划分领域的黄金标准,通过划分领域、从而梳理用例与领域之间的关系例如与做菜相关的用例都应该归属于厨房,所以我们确认了厨房域,确认了厨房域包含的用例,这是很自然的事。

角色相关性:其次是角色,常用于划分子域某个区域涉及多个角色参与,可以按照角色的分工,拆分为多个子域,从而满足不同角色的个性化需要。例如厨房的采购人员负责买菜、刀工负责切菜、大厨负责烹饪。我们就会考虑将厨房划分为“采购子域”、“加工子域”、“烹饪子域”。

通常来说,子域不具备独立的问题空间,不会作为独立的领域存在。

产出物:领域、子域、领域与用例的关系

以厨房域为例,如图

 

 

 

 

在复杂业务时,可以使用事件风暴方法辅助分析,并输出上述产出物。

 

1.5 领域服务

什么是领域服务?一个领域可以有几个领域服务? 我们如何划分领域服务?标准是什么?

我认为一个领域不只有一个领域服务,我们不应该按照实体划分,也不应该按照聚合划分,也不该按照功能相关性划分。

领域服务用于实现用例功能,我认为应该使用角色划分领域服务。在用例图中,不同的角色发起不一样的用例,不同的领域服务提供不一样的用例,只有这样、才能将用例图映射到领域服务中,也才能真正体现业务含义。领域服务是面向角色的,在一个领域中、每个角色对应一个领域服务。另外、同一个用例的逻辑差异是与角色的身份有关的,角色的身份对应了服务的泛化,角色的用例对应了服务的方法对于此观点、我们在后续功能设计的部分也有体现。

例如:厨房域(厨师服务、刀工服务、采购员服务),菜品域(客户服务、管理者服务)。

产出物:领域服务类图

 

 

 

 

1.6 领域建模

我们思考一下,到底什么才是领域驱动设计? 我经常看见“厨房域”被称为“菜域”,“厨师”的“做菜”功能被称为“菜服务”的“做菜”功能,也经常看见“菜品域”有个“菜品服务”,“菜品服务”提供了“增、删、改、查”的功能。我们往往以最核心的实体为中心,误以为业务就是在操作数据,丢掉了业务本质含义,逐渐也就走歪了。

不要学传统的数据模型驱动设计,实体模型驱动设计与前者的本质是一样的,是换汤不换药的,换个充血模式也改变不了本质问题。我们必须把精力放在业务本身,防止领域驱动设计变成领域模型驱动设计我们不应该优先思考领域模型,不应该以领域模型命名一切,不应该让领域模型决定业务的实现方式。厨房不只有菜,也有服务员和厨师,我们使用合适的语言对应合适的元素,以确保软件元素是真实业务的映射例如“厨师在厨房做菜”,这句话中的所有元素都要在系统中得以保留,丢了一个也不行,更何况只剩下菜了。

回到正题、我们在这一步的重点是分析实体与领域之间关系(领域聚合),实体与实体的关系(OO聚合)其中OO关系影响了功能的扩展性,需要我们特别关注。我推荐做法是将领域的功能放在一起分析,找到他们的共同性,充分考虑变化,使用兼容性更好的模型解决问题。

 

 

组合、聚合

聚合(aggregation):聚合关系是一种弱的关系,整体和部分可以相互独立。

组合(composition):组合关系是一种强的整体和部分的关系,整体和部分具有相同的生命周期。

可以使用如下案例,既能表达领域聚合,又能表达OO聚合的关系。

 

 

 

产出物:聚合、实体、值对象、实体的属性

 

1.7 领域上下游

领域上下游关系,不是领域的依赖关系,依赖关系指的是能力的依赖,是共用了某些能力。领域上下游关系,也不是调用关系,调用关系是与用例相关的,不是用于描述领域处境的。

领域上下游关系指的是影响力的关系上游影响下游,影响力分为“逻辑影响”和“数据影响”,一般说来我们更应该关注“数据影响”,所以领域上下游关系是一种数据流向的限制,是业务发生的顺序限制用于规定该领域所使用的数据,是下游领域依赖上游领域“准备就绪”的体现。合理的上下游限制,有助于减少领域之间的不必要依赖和重复的计算。

领域上下游是与场景相关的并不是一成不变的,不同场景的情况下,存在不同的上下游关系,各场景应该独立说明。

产出物:各场景的上下游说明

 

例:在【菜品管理】场景下


 

 

如果厨房的某些食材不足了,或者某个厨师休假了,就会影响到菜品的展示,从而影响到客户的订单。

 

例:在【客户消费】场景下

 

 

客户的订单、影响厨房生产的菜,从而影响刀工的行为,也影响到了采购。

 

请对比下面两个图,用于理解领域的上下游

 

 

 

实际上,厨师不应该依赖采购人员的采购功能,也不依赖刀工的切菜功能,他只是依赖“初加工食材”而已,而“初加工食材”就是被处理好的数据,厨师在做饭时,“初加工食材”就已经被处理好了,上面的图例只是为了说明一个关于领域上下游的问题,这是业务发生顺序以及数据来源的问题。

我们常常使用领域事件串联业务流程,在使用领域事件时,不止要关注点对点的解耦,更应该使业务流程符合领域上下游限定,让各个领域独立运行,使用数据依赖替代功能依赖,减少业务变化带来的影响。

 

2、架构设计

架构设计是为了解决软件系统复杂度带来的问题,找到系统中的元素并搞清楚他们之间关系

架构的目标是用于管理复杂性、易变性和不确定性,以确保在长期的系统演化过程中,一部分架构的变化不会对其它部分产生不必要的负面影响。这样做可以确保业务和研发效率的敏捷,让应用的易变部分能够频繁地变化,对应用的其它部分的影响尽可能地小。

架构设计三原则:合适原则、简单原则、演化原则

2.1 分层架构

我们需要按照 接口层、领域层(领域用例层、领域模型层)依赖层、基础层 构建架构模型

接口层为外部提供服务的入口,是适配层的北向网关。不实现任何业务逻辑,也不处理事务,是跨领域的,是流程编排层,是门面服务。

领域用例层:是领域服务层,是领域用例的实现层、隶属于某个领域、是业务逻辑层,是事务层,业务逻辑应该在这层完整体现,不要分散到其他层级。

领域模型层:是领域模型(实体、值对象、聚合)的所在位置,专注于领域模型自身的能力,不包含业务功能,可以处理事务,是原子化的能力,是领域对象的自我实现

依赖层 是连接外部服务的出口,是适配层的南向网关。包括仓储,端点、RPC等,主要作用是领域和外部解耦,是跨领域的。

基础层:与业务无关的,与领域无关的,通用的技术能力,技术组件等。

 

2.2 架构映射

架构的视角,从大到小依次是:系统->应用(微服务)->模块(包)->子模块 这样的从大到小的层级。

业务领域映射我们将划分好的领域,按照对应的视角映射为对应的元素,领域模型映射到架构模型时,应该是视角对等的如果餐厅是系统、那么厨房就是应用,如果餐厅是应用、那么厨房就是模块。也应该是层级匹配的,将用例的实现映射到用例层,将领域模型的实现映射到领域模型层。也应该是名称一致的将领域名映射为应用名或包名,将实体名映射为实体类名,将角色名映射为领域服务类名,将角色身份名映射为服务类的子类名,将用例名映射为服务类的方法名。

技术和抽象问题:有时候、业务领域分析不能体现那些共性的技术问题,所以需要适当结合技术视角,可能需要对领域模型微调。同时、我们需要找到共同需要的基础能力,例如“水”、“电”、“煤气”等等,将这些作为额外的考虑因素,要做到业务问题与技术问题解耦,不要将技术问题和业务逻辑揉成一团

领域设计,类似餐厅设计师,他设计餐厅有几个区域,区域的用途是什么。

架构设计,类似建筑设计师,他设计如何走水电煤气、如何施工等。

产出物:分层架构图

 

以厨房为视角,其架构如下

 

 

以餐厅为视角,其架构如下

 

 

 

分层架构图,体现逻辑上的层级分布,而不是代表组件的具体含义,组件是应用还是模块、需要结合实际情况而定。

 

2.3 必要的约束

1、分层架构越往下层就越是稳定的下层是被上层依赖的,下层不可以反向依赖上层(扩展点除外)。因为分层架构的核心原则是将容易变化的逻辑上浮,将共性的、原子化的、通用的逻辑下沉,被依赖的下层应该是稳定的,这要求上层承接更多业务变化。下层离开上层应该是可以独立存在的,例如在接口层定义的DTO不可以在下层被使用,但领域层定义的实体可以被上层使用。

2、在使用充血模型时,应该符合面向对象编程原则不要随意的将一些能力都充到领域实体模型中。以“菜”为例,重量和规格是“菜”的自身的属性,激发味蕾是“菜”的能力,“菜”可以维护自身的持久化状态。但是、请注意、“菜”不可以“炒菜”,因为“炒菜”的时候,“菜”还没有出现呢,“菜”不是自己的上帝,“菜”需要被做出来,所以“菜”被做出来之前是没有“菜”的,这是个时间上的概念,不要错把“炒菜”的能力放在“菜”的身上。“炒菜”用到的“水+电+气+食材+调料+厨具”不应该是“菜”的属性范围,这些元素都在“厨房”的范围中,不要让领域的模型包含不属于自身的元素,领域的实体模型只是领域的一部分,只用于实现通用的模型能力

3、接口层和依赖层是与领域无关的他们是与技术相关的层级,不属于任何领域,这两层不能包含业务逻辑。有时候我们可以把接口层拆为两层(接口层、应用层),但是我不建议这样做,我们没有必要把很轻的一层再次拆分。我们也可以把依赖层拆分为两个(领域模型依赖、其他依赖),我非常建议这样做,因为领域模型依赖的资源不会被其他领域使用,拆开之后可以有效限制领域模型的依赖,以及保持领域模型层的独立性。

4、领域层是与环境无关的无论某个领域是应用还是模块,都应该具备独立的用例层和独立的模型层,即使多个领域在同一个应用当中,也要按照他们是分别独立去看待,无论某个领域是应用还是模块,领域对外部的交互,不可以绕过依赖层和接口层。

5、领域应该是最小完备的把一个领域拆分为子域、子子域..... 无限拆分,子域就不完整了。或者没有按照功能相关性拆分,也可能破坏领域的完整性。不完整的子域是不可以独立存在的,独立存在的领域应该具备独立的问题空间。当一个领域的内部子域不具备独立性时,子域之间不必严格解耦,不需要通过依赖层访问本领域的其他子域,他们之间可以直接调用

6、领域用例层和领域模型层是两个层级领域用例层指的就是领域服务层,他们俩是同一回事儿,都是用于实现领域内的用例的。不建议将领域服务与领域模型放在同一层这可能会导致逻辑的分散(一部分在领域服务层、一部分在领域模型层)。如果将业务逻辑写在领域模型中,会导致业务逻辑进一步下沉,业务逻辑的不确定性太大,是不适合下沉的,是违反分层架构原则的。领域模型对应的是实体、领域服务对应的是用例分开就是更有效的限制措施

7、领域用例层只能承接符合自身领域的用例我们划分出领域的目的,就是为了区分每个领域的职责所在,因此他们必须严格按照职责办事,我们在之前已明确了用例和领域之间的关系,需要严格遵守。 如果出现跨领域的编排,请在接口层串联。如果依赖其他领域的功能,请把被依赖的功能逻辑放在其他领域中。

8、领域模型层遵循最小依赖原则只可以依赖必要的资源,必要资源指的是领域模型实现自身能力需要的资源,不包括实现业务逻辑依赖的资源。例如领域模型需要依赖DB完成持久化,可以依赖数据访问资源,但不应该依赖其他领域资源、不可以依赖RPC资源等。 最好的做法就是将领域模型依赖的资源单独拿出来,并且与领域模型放在一起。

 

2.4 微服务划分

服务划分以领域划分为参考,主要看我们要拆分到什么粒度,这 应该符合低耦合高内聚原则,不破坏领域实体的聚合关系

产出物:微服务

 

例如餐厅:是有必要拆分的,餐厅的“菜品域”,“订单域”,“厨房域”有独立的问题空间。

例如厨房:是没有必要拆分的,厨师与刀工的耦合非常高,他们都在做饭,分开之后是不完整的,分开就是没有必要的。

 

所以餐厅被拆分为:厨房、菜品、订单,三个微服务。基于此、我们单独拿出餐厅门面服务作为接口层应用,再单独拿出餐厅基础服务作为水电煤气的应用。

一般情况下,依赖层不会作为单独的服务提供,会被以组件的形式嵌入到其他服务中。

 

 

 

 

3、功能设计(用例实现)

如果说领域设计是餐厅的设计师、架构设计是餐厅的建筑师、那么功能设计就是餐厅的厨师。

任何设计都要落地到功能设计,如果厨师不守规则,偏偏要去洗手间洗菜,最后的结果依然是一团乱,最终会导致前面的所有设计泡汤。

功能设计是实现 “面向扩展开放、面向修改关闭” 的途径,

功能设计是为研发提供的落地支撑。

 

3.1 功能的概念

功能迭代时,功能会发生一些变化,所以他的含义是可能变化的,所以我们需要再次审视功能的概念,及时加以调整。

例如、我们实现了一个“做蛋炒饭”的功能,后来又实现了一个“做辣椒炒蛋”的功能,那么我们应该将功能升级为“炒菜”,甚至是“制作菜品”等。

结合相关功能,系统性思考和抽象,明确功能的概念,是功能设计的前提。

产出物:更新语言库,更新脑图

 

3.2 用例的位置

我们在领域分析章节,已明确了用例与角色的关系,用例与领域的关系

然而一个新功能的加入,我们仍然要再次评估,以确保他处于正确的位置。

产出物:更新用例图

 

3.3 事件风暴

我们需要深入功能的细节,首推的方法是事件风暴,适用于解构复杂功能。

事件风暴的作用并不限于功能分析,只是我觉得很适用于功能分析,事件风暴的一张图包含很多内容,正好是功能设计所需要的。

将功能拆分为多个子功能(步骤)。(在后续使用)

确认参与该步骤的角色和领域。(在后续的3.6章节落地)

确认步骤的串联流程和领域事件。(在后续的3.6章节落地)

确认参与该步骤的领域实体。(在后续的3.7章节落地)

产出物:事件风暴模型

 

3.4 用例分析

我们暂且收回思路,首先要关注共性和差异问题,以实现功能复用或扩展。

- 确认用例的泛化+差异点,实现功能的扩展。

- 寻找共同包含的步骤,实现逻辑的复用。

产出物:用例分析图

 

例:制作菜品(做大拌菜、做铁锅炖、做炒鸡蛋、做蒸米饭、做炒米饭)

 

 

 

 

3.5 用例实现类(领域服务类)结构图

首要关注点是领域服务类的结构问题,结构决定了扩展,我们需要先达到“面相修改关闭,面相扩展开放”的目的。

类结构图是用例分析图的一种映射,类结构图反向映射了角色的身份,进一步说明了领域服务应该按照角色划分。

产出物:用例层的类结构图

 

 

 

 

3.6 用例流程图

我们接回思路,更进一步,将事件风暴模型落实到代码层面。

我们将步骤分配到实现类中、步骤就是该类的一个方法进一步明确由哪个类和方法来实现该步骤,从而就规定了步骤所在的领域服务。再将步骤和领域事件串联起来,规定了业务实现流程

步骤就是子功能,在领域分析中已经体现了步骤所在的位置,使用功能相关性定位领域,使用角色相关性定位子域和服务,使用身份相关性定位服务实现类。

推荐使用泳道图表达上述内容。泳道的纵向组件是领域服务类,领域服务承接了所有子功能,流程图也需要体现所有的步骤,是用例层的横向交互。

程序流程就是业务流程的映射,步骤的分布就是角色身份差异的映射

产出物:用例流程图

 

以炒鸡蛋为例,其用例流程图如下

 

 

 

 

3.7 活动图(时序图)

进一步将事件风暴模型落实到代码层面,我们使用时序图,体现依赖和调用关系,规定了步骤与领域实体模型的关系,说明该步骤影响了谁。

时序图体现了领域服务内部的纵向交互,为了简便、我们可以收起领域服务类(用例层)的泳道。

产出物:时序图、活动图

 

 

 

 

在本篇文章中,通过三大步骤阐述了映射办法,让软件系统成为真实业务的说明书,软件系统似乎在对我们说“谁做了什么事、影响了谁、是怎么做的、不同角色身份有什么差异......等等”。例如我们画的圈成为了应用名或包名,圈中的领域模型图成为了实体类+数据模型,圈中的用例图成为了领域服务和方法,功能流程成为了程序调用链,每个步骤都成为了方法,领域服务类结构反向体现了角色身份,也体现了不同身份的差异...... 系统就是业务、业务就是系统、两者可以自动化映射,这是完美的餐厅吗?

DDD的概念有很多,然而、概念如何应用呢?到底什么是DDD?是思想吗?核心思想是什么?是方法论吗?具体的方法是什么? 一些人认为DDD没有用、一些人认为DDD难以落地,每个人都有自己的理解。在我看来、DDD是一套系统化的办法,无法用几句话说清楚,所以我需要借助这篇案例来表达,以此分享DDD的落地模式。

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作者:京东科技 董健

来源:京东云开发者社区 转载请注明来源

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