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DDD实战课 笔记

DDD实战课
作者:欧创新

01 | 微服务设计为什么要选择DDD?

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。

为什么 DDD 适合微服务?

DDD 是一种处理高度复杂领域的设计思想,它试图分离技术实现的复杂性,并围绕业务概念构建领域模型来控制业务的复杂性,以解决软件难以理解,难以演进的问题。DDD 不是架构,而是一种架构设计方法论,它通过边界划分将复杂业务领域简单化,帮我们设计出清晰的领域和应用边界,可以很容易地实现架构演进。

DDD 包括战略设计和战术设计两部分

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。

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。

DDD 战略设计会建立领域模型,领域模型可以用于指导微服务的设计和拆分。事件风暴是建立领域模型的主要方法,它是一个从发散到收敛的过程。它通常采用用例分析、场景分析和用户旅程分析,尽可能全面不遗漏地分解业务领域,并梳理领域对象之间的关系,这是一个发散的过程。事件风暴过程会产生很多的实体、命令、事件等领域对象,我们将这些领域对象从不同的维度进行聚类,形成如聚合、限界上下文等边界,建立领域模型,这就是一个收敛的过程。

我们可以用三步来划定领域模型和微服务的边界。

第一步:在事件风暴中梳理业务过程中的用户操作、事件以及外部依赖关系等,根据这些要素梳理出领域实体等领域对象。

第二步:根据领域实体之间的业务关联性,将业务紧密相关的实体进行组合形成聚合,同时确定聚合中的聚合根、值对象和实体。在这个图里,聚合之间的边界是第一层边界,它们在同一个微服务实例中运行,这个边界是逻辑边界,所以用虚线表示。

第三步:根据业务及语义边界等因素,将一个或者多个聚合划定在一个限界上下文内,形成领域模型。在这个图里,限界上下文之间的边界是第二层边界,这一层边界可能就是未来微服务的边界,不同限界上下文内的领域逻辑被隔离在不同的微服务实例中运行,物理上相互隔离,所以是物理边界,边界之间用实线来表示。

有了这两层边界,微服务的设计就不是什么难事了

DDD 与微服务的关系

DDD 主要关注:从业务领域视角划分领域边界,构建通用语言进行高效沟通,通过业务抽象,建立领域模型,维持业务和代码的逻辑一致性。

微服务主要关注:运行时的进程间通信、容错和故障隔离,实现去中心化数据管理和去中心化服务治理,关注微服务的独立开发、测试、构建和部署。

02 | 领域、子域、核心域、通用域和支撑域

如何理解领域和子域?

领域就是用来确定范围的,范围即边界,这也是DDD 在设计中不断强调边界的原因。

在研究和解决业务问题时,DDD 会按照一定的规则将业务领域进行细分,当领域细分到一定的程度后,DDD 会将问题范围限定在特定的边界内,在这个边界内建立领域模型,进而用代码实现该领域模型,解决相应的业务问题。简言之,DDD 的领域就是这个边界内要解决的业务问题域。

既然领域是用来限定业务边界和范围的,那么就会有大小之分,领域越大,业务范围就越大,反之则相反。

领域可以进一步划分为子领域。我们把划分出来的多个子领域称为子域,每个子域对应一个更小的问题域或更小的业务范围。

DDD 的研究方法与自然科学的研究方法类似。当人们在自然科学研究中遇到复杂问题时,通常的做法就是将问题一步一步地细分,再针对细分出来的问题域,逐个深入研究,探索和建立所有子域的知识体系。当所有问题子域完成研究时,我们就建立了全部领域的完整知识体系了。

我们来看一下上面这张图。这个例子是在讲如何给桃树建立一个完整的生物学知识体系。初中生物课其实早就告诉我们研究方法了。它的研究过程是这样的。

第一步:确定研究对象,即研究领域,这里是一棵桃树。

第二步:对研究对象进行细分,将桃树细分为器官,器官又分为营养器官和生殖器官两种。其中营养器官包括根、茎和叶,生殖器官包括花、果实和种子。桃树的知识体系是我们已经确定要研究的问题域,对应 DDD 的领域。根、茎、叶、花、果实和种子等器官则是细分后的问题子域。这个过程就是 DDD 将领域细分为多个子域的过程。

第三步:对器官进行细分,将器官细分为组织。比如,叶子器官可细分为保护组织、营养组织和输导组织等。这个过程就是 DDD 将子域进一步细分为多个子域的过程。

第四步:对组织进行细分,将组织细分为细胞,细胞成为我们研究的最小单元。细胞之间的细胞壁确定了单元的边界,也确定了研究的最小边界。

不同行业的业务模型可能会不一样,但领域建模和微服务建设的过程和方法基本类似,其核心思想就是将问题域逐步分解,降低业务理解和系统实现的复杂度。

如何理解核心域、通用域和支撑域?

在领域不断划分的过程中,领域会细分为不同的子域,子域可以根据自身重要性和功能属性划分为三类子域,它们分别是:核心域、通用域和支撑域。

决定产品和公司核心竞争力的子域是核心域,它是业务成功的主要因素和公司的核心竞争力。没有太多个性化的诉求,同时被多个子域使用的通用功能子域是通用域。还有一种功能子域是必需的,但既不包含决定产品和公司核心竞争力的功能,也不包含通用功能的子域,它就是支撑域。

那为什么要划分核心域、通用域和支撑域,主要目的是什么呢?

还是拿上图的桃树来说吧。我们将桃树细分为了根、茎、叶、花、果实和种子等六个子域,那桃树是否有核心域?有的话,到底哪个是核心域呢?

不同的人对桃树的理解是不同的。如果这棵桃树生长在公园里,在园丁的眼里,他喜欢的是”人面桃花相映红”的阳春三月,这时花就是桃树的核心域。但如果这棵桃树生长在果园里,对果农来说,他则是希望在丰收的季节收获硕果累累的桃子,这时果实就是桃树的核心域。

在不同的场景下,不同的人对桃树核心域的理解是不同的,因此对桃树的处理方式也会不一样。园丁更关注桃树花期的营养,而果农则更关注桃树落果期的营养,有时为了保证果实的营养供给,还会裁剪掉疯长的茎和叶(通用域或支撑域)。

核心域、通用域、支撑域的划分本质是公司战略方向的体现,DDD是从战略到战术角度来进行架构设计的方法。

总结

领域的核心思想就是将问题域逐级细分,来降低业务理解和系统实现的复杂度。通过领域细分,逐步缩小微服务需要解决的问题域,构建合适的领域模型,而领域模型映射成系统就是微服务了。

03 | 限界上下文:定义领域边界的利器

通用语言定义上下文含义,限界上下文则定义领域边界,以确保每个上下文含义在它特定的边界内都具有唯一的含义,领域模型则存在于这个边界之内。

什么是通用语言?

在事件风暴过程中,通过团队交流达成共识的,能够简单、清晰、准确描述业务涵义和规则的语言就是通用语言。

下面我带你看一张图,这张图描述了从事件风暴建立通用语言到领域对象设计和代码落地的完整过程。

设计过程中我们可以用一些表格,来记录事件风暴和微服务设计过程中产生的领域对象及其属性。比如,领域对象在 DDD 分层架构中的位置、属性、依赖关系以及与代码模型对象的映射关系等。

到这里,我要再强调一次。DDD 分析和设计过程中的每一个环节都需要保证限界上下文内术语的统一,在代码模型设计的时侯就要建立领域对象和代码对象的一一映射,从而保证业务模型和代码模型的一致,实现业务语言与代码语言的统一。

如果你做到了这一点,也就是建立了领域对象和代码对象的映射关系,那就可以指导软件开发人员准确无误地按照设计文档完成微服务开发了。即使是不熟悉代码的业务人员,也可以很快找到代码的位置。

什么是限界上下文?

限界上下文大概是直译过来的一个晦涩的术语,理解成本较高。英文是bounded context,应该叫上下文边界更合适。

DDD 在战略设计上提出了”限界上下文”这个概念,用来确定语义所在的领域边界。

我们可以将限界上下文拆解为两个词:限界和上下文。限界就是领域的边界,而上下文则是语义环境。通过领域的限界上下文,我们就可以在统一的领域边界内用统一的语言进行交流。

限界上下文的定义就是:用来封装通用语言和领域对象,提供上下文环境,保证在领域之内的一些术语、业务相关对象等(通用语言)有一个确切的含义,没有二义性。

现在我们用一个保险领域的例子来说明下术语的边界。保险业务领域有投保单、保单、批单、赔案等保险术语,它们分别应用于保险的不同业务流程。

  1. 客户投保时,业务人员记录投保信息,系统对应有投保单实体对象。
  2. 缴费完成后,业务人员将投保单转为保单,系统对应有保单实体对象,保单实体与投保单实体关联。
  3. 如客户需要修改保单信息,保单变为批单,系统对应有批单实体对象,批单实体与保单实体关联。
  4. 如果客户发生理赔,生成赔案,系统对应有报案实体对象,报案实体对象与保单或者批单实体关联。

投保单、保单、批单、赔案等,这些术语虽然都跟保单有关,但不能将保单这个术语作用在保险全业务领域。因为术语有它的边界,超出了边界理解上就会出现问题。

正如电商领域的商品一样,商品在不同的阶段有不同的术语,在销售阶段是商品,而在运输阶段则变成了货物。同样的一个东西,由于业务领域的不同,赋予了这些术语不同的涵义和职责边界,这个边界就可能会成为未来微服务设计的边界。看到这,我想你应该非常清楚了,领域边界就是通过限界上下文来定义的。

限界上下文和微服务的关系

首先,领域可以拆分为多个子领域。一个领域相当于一个问题域,领域拆分为子域的过程就是大问题拆分为小问题的过程。在这个图里面保险领域被拆分为:投保、支付、保单管理和理赔四个子域。

子域还可根据需要进一步拆分为子子域,比如,支付子域可继续拆分为收款和付款子子域。拆到一定程度后,有些子子域的领域边界就可能变成限界上下文的边界了。

子域可能会包含多个限界上下文,如理赔子域就包括报案、查勘和定损等多个限界上下文(限界上下文与理赔的子子域领域边界重合)。也有可能子域本身的边界就是限界上下文边界,如投保子域。

每个领域模型都有它对应的限界上下文,团队在限界上下文内用通用语言交流。领域内所有限界上下文的领域模型构成整个领域的领域模型。

理论上限界上下文就是微服务的边界。我们将限界上下文内的领域模型映射到微服务,就完成了从问题域到软件的解决方案。

总结

通用语言确定了项目团队内部交流的统一语言,而这个语言所在的语义环境则是由限界上下文来限定的,以确保语义的唯一性。

而领域专家、架构师和开发人员的主要工作就是通过事件风暴来划分限界上下文。限界上下文确定了微服务的设计和拆分方向,是微服务设计和拆分的主要依据。如果不考虑技术异构、团队沟通等其它外部因素,一个限界上下文理论上就可以设计为一个微服务。

可以说,限界上下文在微服务设计中具有很重要的意义,如果限界上下文的方向偏离,那微服务的设计结果也就可想而知了。因此,我们只有理解了限界上下文的真正涵义以及它在微服务设计中的作用,才能真正发挥 DDD 的价值,这是基础也是前提。

04 | 实体和值对象:从领域模型的基础单元看系统设计

实体

在 DDD 中有这样一类对象,它们拥有唯一标识符,且标识符在历经各种状态变更后仍能保持一致。对这些对象而言,重要的不是其属性,而是其延续性和标识,对象的延续性和标识会跨越甚至超出软件的生命周期。我们把这样的对象称为实体。

1. 实体的业务形态

在 DDD 不同的设计过程中,实体的形态是不同的。在战略设计时,实体是领域模型的一个重要对象。领域模型中的实体是多个属性、操作或行为的载体。在事件风暴中,我们可以根据命令、操作或者事件,找出产生这些行为的业务实体对象,进而按照一定的业务规则将依存度高和业务关联紧密的多个实体对象和值对象进行聚类,形成聚合。你可以这么理解,实体和值对象是组成领域模型的基础单元。

2. 实体的代码形态

在代码模型中,实体的表现形式是实体类,这个类包含了实体的属性和方法,通过这些方法实现实体自身的业务逻辑。在 DDD 里,这些实体类通常采用充血模型,与这个实体相关的所有业务逻辑都在实体类的方法中实现,跨多个实体的领域逻辑则在领域服务中实现。

3. 实体的运行形态

实体以 DO(领域对象)的形式存在,每个实体对象都有唯一的 ID。我们可以对一个实体对象进行多次修改,修改后的数据和原来的数据可能会大不相同。但是,由于它们拥有相同的ID,它们依然是同一个实体。比如商品是商品上下文的一个实体,通过唯一的商品 ID 来标识,不管这个商品的数据如何变化,商品的 ID 一直保持不变,它始终是同一个商品。

4. 实体的数据库形态

与传统数据模型设计优先不同,DDD 是先构建领域模型,针对实际业务场景构建实体对象和行为,再将实体对象映射到数据持久化对象。

在领域模型映射到数据模型时,一个实体可能对应 0 个、1 个或者多个数据库持久化对象。大多数情况下实体与持久化对象是一对一。在某些场景中,有些实体只是暂驻静态内存的一个运行态实体,它不需要持久化。比如,基于多个价格配置数据计算后生成的折扣实体。

而在有些复杂场景下,实体与持久化对象则可能是一对多或者多对一的关系。比如,用户user 与角色 role 两个持久化对象可生成权限实体,一个实体对应两个持久化对象,这是一对多的场景。再比如,有些场景为了避免数据库的联表查询,提升系统性能,会将客户信息customer 和账户信息 account 两类数据保存到同一张数据库表中,客户和账户两个实体可根据需要从一个持久化对象中生成,这就是多对一的场景。

值对象

《实现领域驱动设计》一书中对值对象的定义:通过对象属性值来识别的对象,它将多个相关属性组合为一个概念整体。 在 DDD 中用来描述领域的特定方面,并且是一个没有标识符的对象,叫作值对象。

也就说,值对象描述了领域中的一件东西,这个东西是不可变的,它将不同的相关属性组合成了一个概念整体。当度量和描述改变时,可以用另外一个值对象予以替换。它可以和其它值对象进行相等性比较,且不会对协作对象造成副作用。

简单来说,值对象本质上就是一个集合。 那这个集合里面有什么呢?若干个用于描述目的、具有整体概念和不可修改的属性。那这个集合存在的意义又是什么?在领域建模的过程中,值对象可以保证属性归类的清晰和概念的完整性,避免属性零碎。

人员实体原本包括:姓名、年龄、性别以及人员所在的省、市、县和街道等属性。这样显示地址相关的属性就很零碎了对不对?现在,我们可以将”省、市、县和街道等属性”拿出来构成一个”地址属性集合”,这个集合就是值对象了。

1. 值对象的业务形态

值对象是 DDD 领域模型中的一个基础对象,它跟实体一样都来源于事件风暴所构建的领域模型,都包含了若干个属性,它与实体一起构成聚合。

我们不妨对照实体,来看值对象的业务形态,这样更好理解。本质上,实体是看得到、摸得着的实实在在的业务对象,实体具有业务属性、业务行为和业务逻辑。而值对象只是若干个属性的集合,只有数据初始化操作和有限的不涉及修改数据的行为,基本不包含业务逻辑。值对象的属性集虽然在物理上独立出来了,但在逻辑上它仍然是实体属性的一部分,用于描述实体的特征。

在值对象中也有部分共享的标准类型的值对象,它们有自己的限界上下文,有自己的持久化对象,可以建立共享的数据类微服务,比如数据字典。

2. 值对象的代码形态

值对象在代码中有这样两种形态。如果值对象是单一属性,则直接定义为实体类的属性;如果值对象是属性集合,则把它设计为 Class 类,Class 将具有整体概念的多个属性归集到属性集合,这样的值对象没有 ID,会被实体整体引用。

我们看一下下面这段代码,person 这个实体有若干个单一属性的值对象,比如 Id、name 等属性;同时它也包含多个属性的值对象,比如地址 address。

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public class person{// 实体
public String id;//值对象人员唯一主键
public String name;//单一属性值对象
public int age;//单一属性值对象
public boolean gender;//单一属性值对象
public Address address;//属性集值对象,被实体引用
//方法不列举了
}

public class Address{ // 值对象无主键ID
public String province;//值对象
public String city;//值对象
public String county;//值对象
public String street;//值对象
//方法不列举了
}

3. 值对象的运行形态

实体实例化后的 DO 对象的业务属性和业务行为非常丰富,但值对象实例化的对象则相对简单和乏味。除了值对象数据初始化和整体替换的行为外,其它业务行为就很少了。

值对象嵌入到实体的话,有这样两种不同的数据格式,也可以说是两种方式,分别是属性嵌入的方式和序列化大对象的方式。

引用单一属性的值对象或只有一条记录的多属性值对象的实体,可以采用属性嵌入的方式嵌入。引用一条或多条记录的多属性值对象的实体,可以采用序列化大对象的方式嵌入。比如,人员实体可以有多个通讯地址,多个地址序列化后可以嵌入人员的地址属性。值对象创建后就不允许修改了,只能用另外一个值对象来整体替换。

如果你对这两种方式不够了解,可以看看下面的例子。
案例 1:以属性嵌入的方式形成的人员实体对象,地址值对象直接以属性值嵌入人员实体中。

案例 2:以序列化大对象的方式形成的人员实体对象,地址值对象被序列化成大对象 Json 串后,嵌入人员实体中。

4. 值对象的数据库形态

DDD 引入值对象是希望实现从”数据建模为中心”向”领域建模为中心”转变,减少数据库表的数量和表与表之间复杂的依赖关系,尽可能地简化数据库设计,提升数据库性能。

如何理解用值对象来简化数据库设计呢?

传统的数据建模大多是根据数据库范式设计的,每一个数据库表对应一个实体,每一个实体的属性值用单独的一列来存储,一个实体主表会对应 N 个实体从表。而值对象在数据库持久化方面简化了设计,它的数据库设计大多采用非数据库范式,值对象的属性值和实体对象的属性值保存在同一个数据库实体表中。

举个例子,还是基于上述人员和地址那个场景,实体和数据模型设计通常有两种解决方案:第一是把地址值对象的所有属性都放到人员实体表中,创建人员实体,创建人员数据表;第二是创建人员和地址两个实体,同时创建人员和地址两张表。

第一个方案会破坏地址的业务涵义和概念完整性,第二个方案增加了不必要的实体和表,需要处理多个实体和表的关系,从而增加了数据库设计的复杂性。

那到底应该怎样设计,才能让业务含义清楚,同时又不让数据库变得复杂呢?

我们可以综合这两个方案的优势,扬长避短。在领域建模时,我们可以把地址作为值对象,人员作为实体,这样就可以保留地址的业务涵义和概念完整性。而在数据建模时,我们可以将地址的属性值嵌入人员实体数据库表中,只创建人员数据库表。这样既可以兼顾业务含义和表达,又不增加数据库的复杂度。

值对象就是通过这种方式,简化了数据库设计,总结一下就是:在领域建模时,我们可以将部分对象设计为值对象,保留对象的业务涵义,同时又减少了实体的数量;在数据建模时,我们可以将值对象嵌入实体,减少实体表的数量,简化数据库设计。

另外,也有 DDD 专家认为,要想发挥对象的威力,就需要优先做领域建模,弱化数据库的作用,只把数据库作为一个保存数据的仓库即可。即使违反数据库设计原则,也不用大惊小怪,只要业务能够顺利运行,就没什么关系。

5. 值对象的优势和局限

值对象是一把双刃剑,它的优势是可以简化数据库设计,提升数据库性能。但如果值对象使用不当,它的优势就会很快变成劣势。”知彼知己,方能百战不殆”,你需要理解值对象真正适合的场景。

值对象采用序列化大对象的方法简化了数据库设计,减少了实体表的数量,可以简单、清晰地表达业务概念。这种设计方式虽然降低了数据库设计的复杂度,但却无法满足基于值对象的快速查询,会导致搜索值对象属性值变得异常困难。

值对象采用属性嵌入的方法提升了数据库的性能,但如果实体引用的值对象过多,则会导致实体堆积一堆缺乏概念完整性的属性,这样值对象就会失去业务涵义,操作起来也不方便。

所以,你可以对照着以上这些优劣势,结合你的业务场景,好好想一想了。那如果在你的业务场景中,值对象的这些劣势都可以避免掉,那就请放心大胆地使用值对象吧。

实体和值对象的关系

实体和值对象是微服务底层的最基础的对象,一起实现实体最基本的核心领域逻辑。

值对象和实体在某些场景下可以互换,很多 DDD 专家在这些场景下,其实也很难判断到底将领域对象设计成实体还是值对象?可以说,值对象在某些场景下有很好的价值,但是并不是所有的场景都适合值对象。 你需要根据团队的设计和开发习惯,以及上面的优势和局限分析,选择最适合的方法。

关于值对象,我还要多说几句。其实,DDD 引入值对象还有一个重要的原因,就是到底领域建模优先还是数据建模优先?

DDD 提倡从领域模型设计出发,而不是先设计数据模型。 前面讲过了,传统的数据模型设计通常是一个表对应一个实体,一个主表关联多个从表,当实体表太多的时候就很容易陷入无穷无尽的复杂的数据库设计,领域模型就很容易被数据模型绑架。可以说,值对象的诞生,在一定程度上,和实体是互补的。

我们还是以前面的图示为例:

在领域模型中人员是实体,地址是值对象,地址值对象被人员实体引用。在数据模型设计时,地址值对象可以作为一个属性集整体嵌入人员实体中,组合形成上图这样的数据模型;也可以以序列化大对象的形式加入到人员的地址属性中,前面表格有展示。

从这个例子中,我们可以看出,同样的对象在不同的场景下,可能会设计出不同的结果。有些场景中,地址会被某一实体引用,它只承担描述实体的作用,并且它的值只能整体替换,这时候你就可以将地址设计为值对象,比如收货地址。而在某些业务场景中,地址会被经常修改,地址是作为一个独立对象存在的,这时候它应该设计为实体,比如行政区划中的地址信息维护。

05 | 聚合和聚合根:怎样设计聚合?

聚合(Aggregate)
聚合根(AggregateRoot)

在事件风暴中,我们会根据一些业务操作和行为找出实体(Entity)或值对象(ValueObject),进而将业务关联紧密的实体和值对象进行组合,构成聚合,再根据业务语义将多个聚合划定到同一个限界上下文(Bounded Context)中,并在限界上下文内完成领域建模。

聚合

在 DDD 中,实体和值对象是很基础的领域对象。实体一般对应业务对象,它具有业务属性和业务行为;而值对象主要是属性集合,对实体的状态和特征进行描述。但实体和值对象都只是个体化的对象,它们的行为表现出来的是个体的能力。

那聚合在其中起什么作用呢?

举个例子。社会是由一个个的个体组成的,象征着我们每一个人。随着社会的发展,慢慢出现了社团、机构、部门等组织,我们开始从个人变成了组织的一员,大家可以协同一致的工作,朝着一个最大的目标前进,发挥出更大的力量。

领域模型内的实体和值对象就好比个体,而能让实体和值对象协同工作的组织就是聚合,它用来确保这些领域对象在实现共同的业务逻辑时,能保证数据的一致性。

你可以这么理解,聚合就是由业务和逻辑紧密关联的实体和值对象组合而成的,聚合是数据修改和持久化的基本单元,每一个聚合对应一个仓储,实现数据的持久化。

聚合有一个聚合根和上下文边界,这个边界根据业务单一职责和高内聚原则,定义了聚合内部应该包含哪些实体和值对象,而聚合之间的边界是松耦合的。按照这种方式设计出来的微服务很自然就是”高内聚、低耦合”的。

聚合在 DDD 分层架构里属于领域层,领域层包含了多个聚合,共同实现核心业务逻辑。聚合内实体以充血模型实现个体业务能力,以及业务逻辑的高内聚。跨多个实体的业务逻辑通过领域服务来实现,跨多个聚合的业务逻辑通过应用服务来实现。 比如有的业务场景需要同一个聚合的 A 和 B 两个实体来共同完成,我们就可以将这段业务逻辑用领域服务来实现;而有的业务逻辑需要聚合 C 和聚合 D 中的两个服务共同完成,这时你就可以用应用服务来组合这两个服务。

聚合根

聚合根的主要目的是为了避免由于复杂数据模型缺少统一的业务规则控制,而导致聚合、实体之间数据不一致性的问题。

传统数据模型中的每一个实体都是对等的,如果任由实体进行无控制地调用和数据修改,很可能会导致实体之间数据逻辑的不一致。而如果采用锁的方式则会增加软件的复杂度,也会降低系统的性能。

如果把聚合比作组织,那聚合根就是这个组织的负责人。聚合根也称为根实体,它不仅是实体,还是聚合的管理者。

首先它作为实体本身,拥有实体的属性和业务行为,实现自身的业务逻辑。

其次它作为聚合的管理者,在聚合内部负责协调实体和值对象按照固定的业务规则协同完成共同的业务逻辑。

最后在聚合之间,它还是聚合对外的接口人,以聚合根 ID 关联的方式接受外部任务和请求,在上下文内实现聚合之间的业务协同。也就是说,聚合之间通过聚合根 ID 关联引用,如果需要访问其它聚合的实体,就要先访问聚合根,再导航到聚合内部实体,外部对象不能直接访问聚合内实体。

怎样设计聚合?

DDD 领域建模通常采用事件风暴,它通常采用用例分析、场景分析和用户旅程分析等方法,通过头脑风暴列出所有可能的业务行为和事件,然后找出产生这些行为的领域对象,并梳理领域对象之间的关系,找出聚合根,找出与聚合根业务紧密关联的实体和值对象,再将聚合根、实体和值对象组合,构建聚合。

下面我们以保险的投保业务场景为例,看一下聚合的构建过程主要都包括哪些步骤。

第 1 步:采用事件风暴,根据业务行为,梳理出在投保过程中发生这些行为的所有的实体和值对象,比如投保单、标的、客户、被保人等等。

第 2 步:从众多实体中选出适合作为对象管理者的根实体,也就是聚合根。判断一个实体是否是聚合根,你可以结合以下场景分析:是否有独立的生命周期?是否有全局唯一 ID?是否可以创建或修改其它对象?是否有专门的模块来管这个实体。图中的聚合根分别是投保单和客户实体。

第 3 步:根据业务单一职责和高内聚原则,找出与聚合根关联的所有紧密依赖的实体和值对象。构建出 1 个包含聚合根(唯一)、多个实体和值对象的对象集合,这个集合就是聚合。在图中我们构建了客户和投保这两个聚合。

第 4 步:在聚合内根据聚合根、实体和值对象的依赖关系,画出对象的引用和依赖模型。这里我需要说明一下:投保人和被保人的数据,是通过关联客户 ID 从客户聚合中获取的,在投保聚合里它们是投保单的值对象,这些值对象的数据是客户的冗余数据,即使未来客户聚合的数据发生了变更,也不会影响投保单的值对象数据。从图中我们还可以看出实体之间的引用关系,比如在投保聚合里投保单聚合根引用了报价单实体,报价单实体则引用了报价规则子实体。

第 5 步:多个聚合根据业务语义和上下文一起划分到同一个限界上下文内。

这就是一个聚合诞生的完整过程了。

聚合的一些设计原则

  1. 在一致性边界内建模真正的不变条件。 聚合用来封装真正的不变性,而不是简单地将对象组合在一起。聚合内有一套不变的业务规则,各实体和值对象按照统一的业务规则运行,实现对象数据的一致性,边界之外的任何东西都与该聚合无关,这就是聚合能实现业务高内聚的原因。

  2. 设计小聚合。 如果聚合设计得过大,聚合会因为包含过多的实体,导致实体之间的管理过于复杂,高频操作时会出现并发冲突或者数据库锁,最终导致系统可用性变差。而小聚合设计则可以降低由于业务过大导致聚合重构的可能性,让领域模型更能适应业务的变化。

  3. 通过唯一标识引用其它聚合。 聚合之间是通过关联外部聚合根 ID 的方式引用,而不是直接对象引用的方式。外部聚合的对象放在聚合边界内管理,容易导致聚合的边界不清晰,也会增加聚合之间的耦合度。

  4. 在边界之外使用最终一致性。 聚合内数据强一致性,而聚合之间数据最终一致性。在一次事务中,最多只能更改一个聚合的状态。如果一次业务操作涉及多个聚合状态的更改,应采用领域事件的方式异步修改相关的聚合,实现聚合之间的解耦。

  5. 通过应用层实现跨聚合的服务调用。 为实现微服务内聚合之间的解耦,以及未来以聚合为单位的微服务组合和拆分,应避免跨聚合的领域服务调用和跨聚合的数据库表关联。

上面的这些原则是 DDD 的一些通用的设计原则,还是那句话:”适合自己的才是最好的。”在系统设计过程时,你一定要考虑项目的具体情况,如果面临使用的便利性、高性能要求、技术能力缺失和全局事务管理等影响因素,这些原则也并不是不能突破的,总之一切以解决实际问题为出发点。

总结

聚合的特点: 高内聚、低耦合,它是领域模型中最底层的边界,可以作为拆分微服务的最小单位,但我不建议你对微服务过度拆分。但在对性能有极致要求的场景中,聚合可以独立作为一个微服务,以满足版本的高频发布和极致的弹性伸缩能力。

一个微服务可以包含多个聚合,聚合之间的边界是微服务内天然的逻辑边界。有了这个逻辑边界,在微服务架构演进时就可以以聚合为单位进行拆分和组合了,微服务的架构演进也就不再是一件难事了。

聚合根的特点: 聚合根是实体,有实体的特点,具有全局唯一标识,有独立的生命周期。一个聚合只有一个聚合根,聚合根在聚合内对实体和值对象采用直接对象引用的方式进行组织和协调,聚合根与聚合根之间通过 ID 关联的方式实现聚合之间的协同。

实体的特点: 有 ID 标识,通过 ID 判断相等性,ID 在聚合内唯一即可。状态可变,它依附于聚合根,其生命周期由聚合根管理。实体一般会持久化,但与数据库持久化对象不一定是一对一的关系。实体可以引用聚合内的聚合根、实体和值对象。

值对象的特点: 无 ID,不可变,无生命周期,用完即扔。值对象之间通过属性值判断相等性。它的核心本质是值,是一组概念完整的属性组成的集合,用于描述实体的状态和特征。值对象尽量只引用值对象。

06 | 领域事件:解耦微服务的关键

在事件风暴(Event Storming)时,我们发现除了命令和操作等业务行为以外,还有一种非常重要的事件,这种事件发生后通常会导致进一步的业务操作,在 DDD 中这种事件被称为领域事件。

领域事件

领域事件是领域模型中非常重要的一部分,用来表示领域中发生的事件。一个领域事件将导致进一步的业务操作,在实现业务解耦的同时,还有助于形成完整的业务闭环。

举例来说的话,领域事件可以是业务流程的一个步骤,比如投保业务缴费完成后,触发投保单转保单的动作;也可能是定时批处理过程中发生的事件,比如批处理生成季缴保费通知单,触发发送缴费邮件通知操作;或者一个事件发生后触发的后续动作,比如密码连续输错三次,触发锁定账户的动作。

那如何识别领域事件呢?

很简单,和刚才讲的定义是强关联的。在做用户旅程或者场景分析时,我们要捕捉业务、需求人员或领域专家口中的关键词:”如果发生……,则……””当做完……的时候,请通知……” “发生……时,则……”等。在这些场景中,如果发生某种事件后,会触发进一步的操作,那么这个事件很可能就是领域事件。

那领域事件为什么要用最终一致性,而不是传统 SOA 的直接调用的方式呢?

我们一起回顾一下聚合的一个设计原则:在边界之外使用最终一致性。一次事务最多只能更改一个聚合的状态。如果一次业务操作涉及多个聚合状态的更改,应采用领域事件的最终一致性。

领域事件驱动设计可以切断领域模型之间的强依赖关系,事件发布完成后,发布方不必关心后续订阅方事件处理是否成功,这样可以实现领域模型的解耦,维护领域模型的独立性和数据的一致性。在领域模型映射到微服务系统架构时,领域事件可以解耦微服务,微服务之间的数据不必要求强一致性,而是基于事件的最终一致性。

回到具体的业务场景,我们发现有的领域事件发生在微服务内的聚合之间,有的则发生在微服务之间,还有两者皆有的场景,一般来说跨微服务的领域事件处理居多。在微服务设计时不同领域事件的处理方式会不一样。

1. 微服务内的领域事件

当领域事件发生在微服务内的聚合之间,领域事件发生后完成事件实体构建和事件数据持久化,发布方聚合将事件发布到事件总线,订阅方接收事件数据完成后续业务操作。

微服务内大部分事件的集成,都发生在同一个进程内,进程自身可以很好地控制事务,因此不一定需要引入消息中间件。但一个事件如果同时更新多个聚合,按照 DDD”一次事务只更新一个聚合”的原则,你就要考虑是否引入事件总线。但微服务内的事件总线,可能会增加开发的复杂度,因此你需要结合应用复杂度和收益进行综合考虑。

微服务内应用服务,可以通过跨聚合的服务编排和组合,以服务调用的方式完成跨聚合的访问,这种方式通常应用于实时性和数据一致性要求高的场景。这个过程会用到分布式事务,以保证发布方和订阅方的数据同时更新成功。

2. 微服务之间的领域事件

跨微服务的领域事件会在不同的限界上下文或领域模型之间实现业务协作,其主要目的是实现微服务解耦,减轻微服务之间实时服务访问的压力。

领域事件发生在微服务之间的场景比较多,事件处理的机制也更加复杂。跨微服务的事件可以推动业务流程或者数据在不同的子域或微服务间直接流转。

跨微服务的事件机制要总体考虑事件构建、发布和订阅、事件数据持久化、消息中间件,甚至事件数据持久化时还可能需要考虑引入分布式事务机制等。

微服务之间的访问也可以采用应用服务直接调用的方式,实现数据和服务的实时访问,弊端就是跨微服务的数据同时变更需要引入分布式事务,以确保数据的一致性。分布式事务机制会影响系统性能,增加微服务之间的耦合,所以我们还是要尽量避免使用分布式事务。

领域事件相关案例

我来给你介绍一个保险承保业务过程中有关领域事件的案例。

一个保单的生成,经历了很多子域、业务状态变更和跨微服务业务数据的传递。这个过程会产生很多的领域事件,这些领域事件促成了保险业务数据、对象在不同的微服务和子域之间的流转和角色转换。

在下面这张图中,我列出了几个关键流程,用来说明如何用领域事件驱动设计来驱动承保业务流程。

事件起点:客户购买保险 - 业务人员完成保单录入 - 生成投保单 - 启动缴费动作。

  1. 投保微服务生成缴费通知单,发布第一个事件:缴费通知单已生成,将缴费通知单数据发布到消息中间件。收款微服务订阅缴费通知单事件,完成缴费操作。缴费通知单已生成,领域事件结束。
  2. 收款微服务缴费完成后,发布第二个领域事件:缴费已完成,将缴费数据发布到消息中间件。原来的订阅方收款微服务这时则变成了发布方。原来的事件发布方投保微服务转换为订阅方。投保微服务在收到缴费信息并确认缴费完成后,完成投保单转成保单的操作。缴费已完成,领域事件结束。
  3. 投保微服务在投保单转保单完成后,发布第三个领域事件:保单已生成,将保单数据发布到消息中间件。保单微服务接收到保单数据后,完成保单数据保存操作。保单已生成,领域事件结束。
  4. 保单微服务完成保单数据保存后,后面还会发生一系列的领域事件,以并发的方式将保单数据通过消息中间件发送到佣金、收付费和再保等微服务,一直到财务,完后保单后续所有业务流程。这里就不详细说了。

总之,通过领域事件驱动的异步化机制,可以推动业务流程和数据在各个不同微服务之间的流转,实现微服务的解耦,减轻微服务之间服务调用的压力,提升用户体验。

领域事件总体架构

领域事件的执行需要一系列的组件和技术来支撑。我们来看一下这个领域事件总体技术架构图,领域事件处理包括:事件构建和发布、事件数据持久化、事件总线、消息中间件、事件接收和处理等。 下面我们逐一讲一下。

事件数据持久化

事件数据持久化有两种方案,在实施过程中你可以根据自己的业务场景进行选择。

  • 持久化到本地业务数据库的事件表中,利用本地事务保证业务和事件数据的一致性。
  • 持久化到共享的事件数据库中。这里需要注意的是:业务数据库和事件数据库不在一个数据库中,它们的数据持久化操作会跨数据库,因此需要分布式事务机制来保证业务和事件数据的强一致性,结果就是会对系统性能造成一定的影响。

事件总线 (EventBus)

事件总线是实现微服务内聚合之间领域事件的重要组件,它提供事件分发和接收等服务。事件总线是进程内模型,它会在微服务内聚合之间遍历订阅者列表,采取同步或异步的模式传递数据。事件分发流程大致如下:

  • 如果是微服务内的订阅者(其它聚合),则直接分发到指定订阅者;
  • 如果是微服务外的订阅者,将事件数据保存到事件库(表)并异步发送到消息中间件;
  • 如果同时存在微服务内和外订阅者,则先分发到内部订阅者,将事件消息保存到事件库(表),再异步发送到消息中间件。

消息中间件

跨微服务的领域事件大多会用到消息中间件,实现跨微服务的事件发布和订阅。

领域事件运行机制相关案例

这里我用承保业务流程的缴费通知单事件,来给你解释一下领域事件的运行机制。这个领域事件发生在投保和收款微服务之间。发生的领域事件是:缴费通知单已生成。下一步的业务操作是:缴费。

事件起点:出单员生成投保单,核保通过后,发起生成缴费通知单的操作。

  1. 投保微服务应用服务,调用聚合中的领域服务 createPaymentNotice 和createPaymentNoticeEvent,分别创建缴费通知单、缴费通知单事件。其中缴费通知单事件类 PaymentNoticeEvent 继承基类 DomainEvent。
  2. 利用仓储服务持久化缴费通知单相关的业务和事件数据。为了避免分布式事务,这些业务和事件数据都持久化到本地投保微服务数据库中。
  3. 通过数据库日志捕获技术或者定时程序,从数据库事件表中获取事件增量数据,发布到消息中间件。这里说明:事件发布也可以通过应用服务或者领域服务完成发布。
  4. 收款微服务在应用层从消息中间件订阅缴费通知单事件消息主题,监听并获取事件数据后,应用服务调用领域层的领域服务将事件数据持久化到本地数据库中。
  5. 收款微服务调用领域层的领域服务 PayPremium,完成缴费。
  6. 事件结束。

提示:缴费完成后,后续流程的微服务还会产生很多新的领域事件,比如缴费已完成、保单已保存等等。这些后续的事件处理基本上跟 1~6 的处理机制类似。

总结

领域事件是 DDD 的一个重要概念,在设计时我们要重点关注领域事件,用领域事件来驱动业务的流转,尽量采用基于事件的最终一致,降低微服务之间直接访问的压力,实现微服务之间的解耦,维护领域模型的独立性和数据一致性。

07-DDD分层架构:有效降低层与层之间的依赖

什么是 DDD 分层架构?

  1. 用户接口层
    用户接口层负责向用户显示信息和解释用户指令。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。
  2. 应用层
    应用层是很薄的一层,理论上不应该有业务规则或逻辑,主要面向用例和流程相关的操作。但应用层又位于领域层之上,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。

这里我要提醒你一下: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。

另外,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。

  1. 领域层
    领域层的作用是实现企业核心业务逻辑,通过各种校验手段保证业务的正确性。领域层主要体现领域模型的业务能力,它用来表达业务概念、业务状态和业务规则。

领域层包含聚合根、实体、值对象、领域服务等领域模型中的领域对象。

这里我要特别解释一下其中几个领域对象的关系,以便你在设计领域层的时候能更加清楚。首先,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。

  1. 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 分层架构最重要的原则是什么?

DDD 分层架构有一个重要的原则:每层只能与位于其下方的层发生耦合。

而架构根据耦合的紧密程度又可以分为两种:严格分层架构和松散分层架构。优化后的 DDD分层架构模型就属于严格分层架构,任何层只能对位于其直接下方的层产生依赖。而传统的DDD 分层架构则属于松散分层架构,它允许某层与其任意下方的层发生依赖。

那我们怎么选呢?综合我的经验,为了服务的可管理,我建议你采用严格分层架构。

在严格分层架构中,领域服务只能被应用服务调用,而应用服务只能被用户接口层调用,服务是逐层对外封装或组合的,依赖关系清晰。而在松散分层架构中,领域服务可以同时被应用层或用户接口层调用,服务的依赖关系比较复杂且难管理,甚至容易使核心业务逻辑外泄。

试想下,如果领域层中的某个服务发生了重大变更,那该如何通知所有调用方同步调整和升级呢?但在严格分层架构中,你只需要逐层通知上层服务就可以了。

DDD 分层架构如何推动架构演进?

1.微服务架构的演进
通过基础篇的讲解,我们知道:领域模型中对象的层次从内到外依次是:值对象、实体、聚合和限界上下文。

实体或值对象的简单变更,一般不会让领域模型和微服务发生大的变化。但聚合的重组或拆分却可以。这是因为聚合内业务功能内聚,能独立完成特定的业务逻辑。那聚合的重组或拆分,势必就会引起业务模块和系统功能的变化了。

这里我们可以以聚合为基础单元,完成领域模型和微服务架构的演进。聚合可以作为一个整体,在不同的领域模型之间重组或者拆分,或者直接将一个聚合独立为微服务。

我们结合上图,以微服务 1 为例,讲解下微服务架构的演进过程:

  • 当你发现微服务 1 中聚合 a 的功能经常被高频访问,以致拖累整个微服务 1 的性能时,我们可以把聚合 a 的代码,从微服务 1 中剥离出来,独立为微服务 2。这样微服务 2 就可轻松应对高性能场景。
  • 在业务发展到一定程度以后,你会发现微服务 3 的领域模型有了变化,聚合 d 会更适合放到微服务 1 的领域模型中。这时你就可以将聚合 d 的代码整体搬迁到微服务 1 中。如果你在设计时已经定义好了聚合之间的代码边界,这个过程不会太复杂,也不会花太多时间。
  • 最后我们发现,在经历模型和架构演进后,微服务 1 已经从最初包含聚合 a、b、c,演进为包含聚合 b、c、d 的新领域模型和微服务了。

你看,好的聚合和代码模型的边界设计,可以让你快速应对业务变化,轻松实现领域模型和微服务架构的演进。

2.微服务内服务的演进

在微服务内部,实体的方法被领域服务组合和封装,领域服务又被应用服务组合和封装。在服务逐层组合和封装的过程中,你会发现这样一个有趣的现象。

我们看下上面这张图。在服务设计时,你并不一定能完整预测有哪些下层服务会被多少个上层服务组装,因此领域层通常只提供一些原子服务,比如领域服务 a、b、c。但随着系统功能增强和外部接入越来越多,应用服务会不断丰富。有一天你会发现领域服务 b 和 c 同时多次被多个应用服务调用了,执行顺序也基本一致。这时你可以考虑将 b 和 c 合并,再将应用服务中 b、c 的功能下沉到领域层,演进为新的领域服务(b+c)。这样既减少了服务的数量,也减轻了上层服务组合和编排的复杂度。

三层架构如何演进到 DDD 分层架构?

我们看一下上面这张图,分析一下从三层架构向 DDD 分层架构演进的过程。

首先,你要清楚,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。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。

最后,我想说,传统三层架构向 DDD 分层架构的演进,体现的正是领域驱动设计思想的演进。希望你也感受到了,并尝试将其应用在自己的架构设计中。

08-微服务架构模型:几种常见模型的对比和分析

从三种架构模型看中台和微服务设计

中台本质上是领域的子域,它可能是核心域,也可能是通用域或支撑域。通常大家认为阿里的中台对应 DDD 的通用域,将通用的公共能力沉淀为中台,对外提供通用共享服务。

中台作为子域还可以继续分解为子子域,在子域分解到合适大小,通过事件风暴划分限界上下文以后,就可以定义微服务了,微服务用来实现中台的能力。表面上看,DDD、中台、微服务这三者之间似乎没什么关联,实际上它们的关系是非常紧密的,组合在一起可以作为一个理论体系用于你的中台和微服务设计。

1. 中台建设要聚焦领域模型

中台需要站在全企业的高度考虑能力的共享和复用。

中台设计时,我们需要建立中台内所有限界上下文的领域模型,DDD 建模过程中会考虑架构演进和功能的重新组合。领域模型建立的过程会对业务和应用进行清晰的逻辑和物理边界(微服务)划分。领域模型的结果会影响到后续的系统模型、架构模型和代码模型,最终影响到微服务的拆分和项目落地。

因此,在中台设计中我们首先要聚焦领域模型,将它放在核心位置。

2. 微服务要有合理的架构分层

微服务设计要有分层的设计思想,让各层各司其职,建立松耦合的层间关系。

不要把与领域无关的逻辑放在领域层实现,保证领域层的纯洁和领域逻辑的稳定,避免污染领域模型。也不要把领域模型的业务逻辑放在应用层,这样会导致应用层过于庞大,最终领域模型会失焦。如果实在无法避免,我们可以引入防腐层,进行新老系统的适配和转换,过渡期完成后,可以直接将防腐层代码抛弃。

微服务内部的分层方式我们已经清楚了,那微服务之间是否也有层次依赖关系呢?如何实现微服务之间的服务集成?

有的微服务可以与前端应用集成,一起完成特定的业务,这是项目级微服务。而有的则是某个职责单一的中台微服务,企业级的业务流程需要将多个这样的微服务组合起来才能完成,这是企业级中台微服务。两类微服务由于复杂度不一样,集成方式也会有差异。

项目级微服务

项目级微服务的内部遵循分层架构模型就可以了。领域模型的核心逻辑在领域层实现,服务的组合和编排在应用层实现,通过 API 网关为前台应用提供服务,实现前后端分离。但项目级的微服务可能会调用其它微服务,你看在下面这张图中,比如某个项目级微服务 B 调用认证微服务 A,完成登录和权限认证。

通常项目级微服务之间的集成,发生在微服务的应用层,由应用服务调用其它微服务发布在API 网关上的应用服务。你看下图中微服务 B 中红色框内的应用服务 B,它除了可以组合和编排自己的领域服务外,还可以组合和编排外部微服务的应用服务。它只要将编排后的服务发布到 API 网关供前端调用,这样前端就可以直接访问自己的微服务了。

企业级中台微服务

企业级的业务流程往往是多个中台微服务一起协作完成的,那跨中台的微服务如何实现集成呢?

企业级中台微服务的集成不能像项目级微服务一样,在某一个微服务内完成跨微服务的服务组合和编排。

我们可以在中台微服务之上增加一层,你看下面这张图,增加的这一层就位于红色框内,它的主要职能就是处理跨中台微服务的服务组合和编排,以及微服务之间的协调,它还可以完成前端不同渠道应用的适配。如果再将它的业务范围扩大一些,我可以将它做成一个面向不同行业和渠道的服务平台。

我们不妨借用 BFF(服务于前端的后端,Backend for Frontends)这个词,暂且称它为 BFF微服务。BFF 微服务与其它微服务存在较大的差异,就是它没有领域模型,因此这个微服务内也不会有领域层。BFF 微服务可以承担应用层和用户接口层的主要职能,完成各个中台微服务的服务组合和编排,可以适配不同前端和渠道的要求。

3. 应用和资源的解耦与适配

传统以数据为中心的设计模式,应用会对数据库、缓存、文件系统等基础资源产生严重依赖。

正是由于它们之间的这种强依赖的关系,我们一旦更换基础资源就会对应用产生很大的影响,因此需要为应用和资源解耦。

在微服务架构中,应用层、领域层和基础层解耦是通过仓储模式,采用依赖倒置的设计方法来实现的。在应用设计中,我们会同步考虑和基础资源的代码适配,那么一旦基础设施资源出现变更(比如换数据库),就可以屏蔽资源变更对业务代码的影响,切断业务逻辑对基础资源的
依赖,最终降低资源变更对应用的影响。

09 | 中台:数字转型后到底应该共享什么?

数字化转型中台应该共享什么?

由于传统企业的商业模式和 IT 系统建设发展的历程与互联网企业不是完全一样的,因此传统企业的中台建设策略与阿里中台战略也应该有所差异,需要共享的内容也不一样。

由于渠道多样化,传统企业不仅要将通用能力中台化,以实现通用能力的沉淀、共享和复用,这里的通用能力对应 DDD 的通用域或支撑域;传统企业还需要将核心能力中台化,以满足不同渠道的核心业务能力共享和复用的需求,避免传统核心和互联网不同渠道应用出现“后端双核心、前端两张皮”的问题,这里的核心能力对应 DDD 的核心域。

10-DDD、中台和微服务:它们是如何协作的?

DDD 有两把利器,那就是它的战略设计和战术设计方法。
中台在企业架构上更多偏向业务模型,形成中台的过程实际上也是业务领域不断细分的过程。在这个过程中我们会将同类通用的业务能力进行聚合和业务重构,再根据限界上下文和业务内聚的原则建立领域模型。而 DDD 的战略设计最擅长的就是领域建模。

那在中台完成领域建模后,我们就需要通过微服务来完成系统建设。此时,DDD 的战术设计又恰好可以与微服务的设计完美结合。可以说,中台和微服务正是 DDD 实战的最佳场景。

DDD 的本质

在研究和解决业务问题时,DDD 会按照一定的规则将业务领域进行细分,领域细分到一定的程度后,DDD 会将问题范围限定在特定的边界内,并在这个边界内建立领域模型,进而用代码实现该领域模型,解决相应的业务问题。领域可分解为子域,子域可继续分为子子域,一直到你认为适合建立领域模型为止。

子域还会根据自身重要性和功能属性划分为三类子域,它们分别是核心域、支撑域和通用域。

中台的本质

中台的本质其实就是提炼各个业务板块的共同需求,进行业务和系统抽象,形成通用的可复用的业务模型,打造成组件化产品,供前台部门使用。前台要做什么业务,需要什么资源,可以直接找中台,不需要每次都去改动自己的底层。

DDD、中台和微服务的协作模式

DDD 的子域分为核心域、通用域和支撑域。划分这几个子域的主要目的是为了确定战略资源的投入,一般来说战略投入的重点是核心域,因此后面我们就可以暂时不严格区分支撑域和通用域了。

领域、中台以及微服务虽然属于不同层面的东西,但我们还是可以将他们分解对照,整理出来它们之间的关系。你看下面这张图,我是从 DDD 领域建模和中台建设这两个不同的视角对同一个企业的业务架构进行分析。

中台如何建模?

中台业务抽象的过程就是业务建模的过程,对应 DDD 的战略设计。系统抽象的过程就是微服务的建设过程,对应 DDD 的战术设计。下面我们就结合 DDD 领域建模的方法,讲一下中台业务建模的过程。

第一步:按照业务流程(通常适用于核心域)或者功能属性、集合(通常适用于通用域或支撑域),将业务域细分为多个中台,再根据功能属性或重要性归类到核心中台或通用中台。核心中台设计时要考虑核心竞争力,通用中台要站在企业高度考虑共享和复用能力。

第二步:选取中台,根据用例、业务场景或用户旅程完成事件风暴,找出实体、聚合和限界上下文。依次进行领域分解,建立领域模型。

由于不同中台独立建模,某些领域对象或功能可能会重复出现在其它领域模型中,也有可能本该是同一个聚合的领域对象或功能,却分散在其它的中台里,这样会导致领域模型不完整或者业务不内聚。这里先不要着急,这一步我们只需要初步确定主领域模型就可以了,在第三步中我们还会提炼并重组这些领域对象。

第三步:以主领域模型为基础,扫描其它中台领域模型,检查并确定是否存在重复或者需要重组的领域对象、功能,提炼并重构主领域模型,完成最终的领域模型设计。

第四步:选择其它主领域模型重复第三步,直到所有主领域模型完成比对和重构。

第五步:基于领域模型完成微服务设计,完成系统落地。

结合上面这张图,你可以大致了解到 DDD 中台设计的过程。DDD 战略设计包括上述的第一步到第四步,主要为:业务域分解为中台,对中台归类,完成领域建模,建立中台业务模型。DDD 战术设计是第五步,领域模型映射为微服务,完成中台建设。

11 | DDD实践:如何用DDD重构中台业务模型?

如何构建中台业务模型?

1. 自顶向下的策略

第一种策略是自顶向下。这种策略是先做顶层设计,从最高领域逐级分解为中台,分别建立领域模型,根据业务属性分为通用中台或核心中台。领域建模过程主要基于业务现状,暂时不考虑系统现状。自顶向下的策略适用于全新的应用系统建设,或旧系统推倒重建的情况。

由于这种策略不必受限于现有系统,你可以用 DDD 领域逐级分解的领域建模方法。从下面这张图我们可以看出它的主要步骤:第一步是将领域分解为子域,子域可以分为核心域、通用域和支撑域;第二步是对子域建模,划分领域边界,建立领域模型和限界上下文;第三步则是根据限界上下文进行微服务设计。

2. 自底向上的策略

第二种策略是自底向上。这种策略是基于业务和系统现状完成领域建模。首先分别完成系统所在业务域的领域建模;然后对齐业务域,找出具有同类或相似业务功能的领域模型,对比分析领域模型的差异,重组领域对象,重构领域模型。这个过程会沉淀公共和复用的业务能力,会将分散的业务模型整合。自底向上策略适用于遗留系统业务模型的演进式重构。

下面我以互联网电商和传统核心应用的几个典型业务域为例,带你了解具体如何采用自底向上的策略来构建中台业务模型,主要分为这样三个步骤。

第一步:锁定系统所在业务域,构建领域模型。

锁定系统所在的业务域,采用事件风暴,找出领域对象,构建聚合,划分限界上下文,建立领域模型。看一下下面这张图,我们选取了传统核心应用的用户、客户、传统收付和承保四个业务域以及互联网电商业务域,共计五个业务域来完成领域建模。

从上面这张图中,我们可以看到传统核心共构建了八个领域模型。其中用户域构建了用户认证和权限两个领域模型,客户域构建了个人和团体两个领域模型,传统收付构建了 POS 刷卡领域模型,承保域构建了定报价、投保和保单管理三个领域模型。

互联网电商构建了报价、投保、订单、客户、用户认证和移动收付六个领域模型。

在这些领域模型的清单里,我们可以看到二者之间有很多名称相似的领域模型。深入分析后你会发现,这些名称相似的领域模型存在业务能力重复,或者业务职能分散(比如移动支付和传统支付)的问题。那在构建中台业务模型时,你就需要重点关注它们,将这些不同领域模型中重复的业务能力沉淀到中台业务模型中,将分散的领域模型整合到统一的中台业务模型中,对外提供统一的共享的中台服务。

第二步:对齐业务域,构建中台业务模型。

在下面这张图里,你可以看到右侧的传统核心领域模型明显多于左侧的互联网电商,那我们是不是就可以得出一个初步的结论:传统核心面向企业内大部分应用,大而全,领域模型相对完备,而互联网电商面向单一渠道,领域模型相对单一。

这个结论也给我们指明了一个方向:首先我们可以将传统核心的领域模型作为主领域模型,将互联网电商领域模型作为辅助模型来构建中台业务模型。然后再将互联网电商中重复的能力沉淀到传统核心的领域模型中,只保留自己的个性能力,比如订单。中台业务建模时,既要关注领域模型的完备性,也要关注不同渠道敏捷响应市场的要求。

构建多业务域的中台业务模型的过程,就是找出同一业务域内所有同类业务的领域模型,对比分析域内领域模型和聚合的差异和共同点,打破原有的模型,完成新的中台业务模型重组或归并的过程。

第三步:中台归类,根据领域模型设计微服务。

12-领域建模:如何用事件风暴构建领域模型?

我们该采用什么样的方法,才能从错综复杂的业务领域中分析并构建领域模型呢?

它就是我在前面多次提到的事件风暴。事件风暴是一项团队活动,领域专家与项目团队通过头脑风暴的形式,罗列出领域中所有的领域事件,整合之后形成最终的领域事件集合,然后对每一个事件,标注出导致该事件的命令,再为每一个事件标注出命令发起方的角色。命令可以是用户发起,也可以是第三方系统调用或者定时器触发等,最后对事件进行分类,整理出实体、聚合、聚合根以及限界上下文。而事件风暴正是 DDD 战略设计中经常使用的一种方法,它可以快速分析和分解复杂的业务领域,完成领域建模。

12-领域建模:如何用事件风暴构建领域模型?

13 | 代码模型(上):如何使用DDD设计微服务代码模型?

第一点:聚合之间的代码边界一定要清晰。 聚合之间的服务调用和数据关联应该是尽可能的松耦合和低关联,聚合之间的服务调用应该通过上层的应用层组合实现调用,原则上不允许聚合之间直接调用领域服务。这种松耦合的代码关联,在以后业务发展和需求变更时,可以很方便地实现业务功能和聚合代码的重组,在微服务架构演进中将会起到非常重要的作用。

第二点:你一定要有代码分层的概念。 写代码时一定要搞清楚代码的职责,将它放在职责对应的代码目录内。应用层代码主要完成服务组合和编排,以及聚合之间的协作,它是很薄的一层,不应该有核心领域逻辑代码。领域层是业务的核心,领域模型的核心逻辑代码一定要在领域层实现。如果将核心领域逻辑代码放到应用层,你的基于 DDD 分层架构模型的微服务慢慢就会演变成传统的三层架构模型了。

代码模型(上):如何使用DDD设计微服务代码模型

14-代码模型(下):如何保证领域模型与代码模型的一致性?

14-代码模型(下):如何保证领域模型与代码模型的一致性?

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