层的划分

领域建模中的分层架构

传统企业应用大多是单体架构,而单体架构则大多是三层架构。三层架构解决了程序内代码间调用复杂、代码职责不清的问题,但这种分层是逻辑概念,在物理上它是中心化的集中式架构,并不适合分布式微服务架构。DDD 分层架构中的要素其实和三层架构类似,只是在 DDD 分层架构中,这些要素被重新归类,重新划分了层,确定了层与层之间的交互规则和职责边界;DDD 分层架构对三层架构的业务逻辑层进行了更清晰的划分,改善了三层架构核心业务逻辑混乱,代码改动相互影响大的情况。

三层架构向四层架构演化

三层架构向 DDD 分层架构演进,主要发生在业务逻辑层和数据访问层。

  • DDD 分层架构在用户接口层引入了 DTO,给前端提供了更多的可使用数据和更高的展示灵活性。DDD 分层架构将业务逻辑层的服务拆分到了应用层和领域层。应用层快速响应前端的变化,领域层实现领域模型的能力。
  • 另外一个重要的变化发生在数据访问层和基础层之间。三层架构数据访问采用 DAO 方式;DDD 分层架构的数据库等基础资源访问,采用了仓储(Repository)设计模式,通过依赖倒置实现各层对基础资源的解耦。仓储又分为两部分:仓储接口和仓储实现。仓储接口放在领域层中,仓储实现放在基础层。原来三层架构通用的第三方工具包、驱动、Common、Utility、Config 等通用的公共的资源类统一放到了基础层。

在最早的传统 DDD 四层架构中,基础层是被其它层依赖的,它位于最核心的位置,那按照分层架构的思想,它应该就是核心,但实际上领域层才是软件的核心,所以这种依赖是有问题的。后来我们采用了依赖倒置(Dependency inversion principle,DIP)的设计,优化了传统的四层架构,实现了各层对基础层的解耦。

DDD 内部分层演化

在微服务架构模型比较常用的有几个,例如:整洁架构,CQRS(命令查询分离)以及六边形架构。每种架构模型都有自己的应用场景,但其核心都是“高内聚低耦合”原则。而运用领域驱动设计(DDD)理念以应对日常加速的业务变化对架构的影响,架构的边界越来越清晰,各司其职,这也符合微服务架构的设计思想。以领域驱动设计(DDD)为理念的分层架构已经成为微服务架构实践的最佳实践方法。

  • 展现层

展现层负责向用户显示信息和解释用户指令,常表示客户侧相关应用。

  • 用户接口层

用户接口层面向用户访问的数据入向接口,可按不同场景提供不一样的用户接口实现,这里的用户可能是:用户、程序、自动化测试和批处理脚本等等。面向 Web 的可使用 HTTP RESTful 的方式提供服务;面向微服务的可使用 RPC 方式提供服务,可增加限流、熔断等功能。

  • 应用层

应用层是尽量简单的很薄的一层,它不包含业务规则或知识,只为下一层的领域对象协调任务,协调和指挥领域对象来完成业务逻辑,是与其他系统的应用层进行交互的必要渠道。应用层位于领域层之上,因为领域层包含多个聚合,所以它可以协调多个聚合的服务和领域对象完成服务编排和组合,协作完成业务操作。

此外,应用层也是微服务之间交互的通道,它可以调用其它微服务的应用服务,完成微服务之间的服务组合和编排。应用服务是在应用层的,它负责服务的组合、编排和转发,负责处理业务用例的执行顺序以及结果的拼装,以粗粒度的服务通过 API 网关向前端发布。还有,应用服务还可以进行安全认证、权限校验、事务控制、发送或订阅领域事件等。需要注意的是,在设计和开发时,不要将本该放在领域层的业务逻辑放到应用层中实现。因为庞大的应用层会使领域模型失焦,时间一长你的微服务就会演化为传统的三层架构,业务逻辑会变得混乱。

  • 领域层

领域层是软件的核心所在,它实现全部业务逻辑并且通过各种校验手段保证业务正确性。它包含业务所涉及的领域对象(实体、值对象)、领域服务以及它们之间的关系。它负责表达业务概念、业务状态以及业务规则,具体表现形式就是领域模型。需要注意的是,领域模型的业务逻辑主要是由实体和领域服务来实现的,其中实体会采用充血模型来实现所有与之相关的业务功能。其次,你要知道,实体和领域服务在实现业务逻辑上不是同级的,当领域中的某些功能,单一实体(或者值对象)不能实现时,领域服务就会出马,它可以组合聚合内的多个实体(或者值对象),实现复杂的业务逻辑。

  • 基础层

基础层是贯穿所有层的,它的作用就是为其它各层提供通用的技术和基础服务,包括第三方工具、驱动、消息中间件、网关、文件、缓存以及数据库等。比较常见的功能还是提供数据库持久化。基础层包含基础服务,它采用依赖倒置设计,封装基础资源服务,实现应用层、领域层与基础层的解耦,降低外部资源变化对应用的影响。

比如说,在传统架构设计中,由于上层应用对数据库的强耦合,很多公司在架构演进中最担忧的可能就是换数据库了,因为一旦更换数据库,就可能需要重写大部分的代码,这对应用来说是致命的。那采用依赖倒置的设计以后,应用层就可以通过解耦来保持独立的核心业务逻辑。当数据库变更时,我们只需要更换数据库基础服务就可以了,这样就将资源变更对应用的影响降到了最低。

DDD 分层结构模型

COLA

COLA 的分层是一种改良了的三层架构。主要是将传统的业务逻辑层拆分成应用层、领域层和基础实施层。如下图所示,左边是传统的分层架构,右边是 COLA 的分层架构。

COLA 架构模式

其每一层的作用范围和含义如下:

  • 展现层(Presentation Layer):负责以 Rest 的格式接受 Web 请求,然后将请求路由给 Application 层执行,并返回视图模型(View Model),其载体通常是 DTO(Data Transfer Object);
  • 应用层(Application Layer):主要负责获取输入,组装上下文,做输入校验,调用领域层做业务处理,如果需要的话,发送消息通知。当然,层次是开放的,若有需要,应用层也可以直接访问基础实施层;
  • 领域层(Domain Layer):主要是封装了核心业务逻辑,并通过领域服务(Domain Service)和领域对象(Entities)的函数对外部提供业务逻辑的计算和处理;
  • 基础实施层(Infrastructure Layer)主要包含 Tunnel(数据通道)、Config 和 Common。这里我们使用 Tunnel 这个概念来对所有的数据来源进行抽象,这些数据来源可以是数据库(MySQL,NoSql)、搜索引擎、文件系统、也可以是 SOA 服务等;Config 负责应用的配置;Common 是通用的工具类。

六边形架构

六边形架构主打的是内外分离,体现业务逻辑的应用层与领域层处于六边形架构的内核,并通过内部的六边形边界与基础设施的模块隔离开。当我们在进行软件开发时,只要恪守架构上的六边形边界,则不会让技术实现的复杂度污染到业务逻辑,保证了领域的整洁。边界还隔离了变化产生的影响。如果我们在领域层或应用层抽象了技术实现的接口,再通过依赖注入将控制的方向倒转,业务内核就会变得更加的稳定,不会因为技术选型或其他决策的变化而导致领域代码的修改。

六边形架构示意

领域服务

有些领域中的动作,它们是一些动词,看上去却不属于任何对象。它们代表了领域中的一个重要的行为,所以不能忽略它们或者简单地把它们合并到某个实体或者值对象中。当这样的行为从领域中被识别出来时,最佳实践是将它声明成一个服务。这样的对象不再拥有内置的状态。它的作用仅仅是为领域提供相应的功能。Service 往往是以一个活动来命名,而不是 Entity 来命名。

例如转账的例子,转账(transfer)这个行为是一个非常重要的领域概念,但是它是发生在两个账号之间的,归属于账号 Entity 并不合适,因为一个账号 Entity 没有必要去关联他需要转账的账号 Entity,这种情况下,使用 MoneyTransferDomainService 就比较合适了。识别领域服务,主要看它是否满足以下三个特征:

  • 服务执行的操作代表了一个领域概念,这个领域概念无法自然地隶属于一个实体或者值对象。
  • 被执行的操作涉及到领域中的其他的对象。
  • 操作是无状态的。

在使用领域服务时要特别当心,一个比较常见的错误是没有努力为行为找到一个适当的对象,就直接抽象成领域服务,这会使我们的代码逐渐转化为过程式的编程,一个极端的例子是把所有的行为都放到领域服务中,而领域模型退化成只有属性的贫血 DO,那 DDD 就没有任何意义了。所以一定要深入思考,既不能勉强将行为放到不符合对象定义的对象中,破坏对象的内聚性,使其语义变得模糊。也不能不加思考的都放到领域服务中,从而退化成面向过程的编程。

决定一个服务(Service)应该归属于哪一层是很困难的。如果所执行的操作概念上属于应用层,那么服务就应该放到这个层。如果操作是关于领域对象的,而且确实是与领域有关的、为领域的需要服务,那么它就应该属于领域层。总的来说,涉及到重要领域概念的行为应该放在 Domain 层,而其它非领域逻辑的技术代码放在 App 层,例如参数的解析,上下文的组装,调用领域服务,消息发送等。还是银行转账的 case 为例,下图给出了划分的建议:

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