BT

如何利用碎片时间提升技术认知与能力? 点击获取答案

DDD & DDDLib在恒拓开源的发展历程与推广经验

| 作者 刘林 关注 0 他的粉丝 发布于 2013年12月28日. 估计阅读时间: 22 分钟 | 都知道硅谷人工智能做的好,你知道 硅谷的运维技术 也值得参考吗?QCon上海带你探索其中的奥义

领域驱动设计(DDD)的概念源于2004年著名建模专家Eric Evans发表的书籍:《Domain-Driven Design –Tackling Complexity in the Heart of Software》中文译名:领域驱动设计—软件核心复杂性应对之道,池建强在2011年发表的一篇文章《领域驱动设计和实践》中是这样形容DDD的:

领域驱动设计事实上是针对OOAD的一个扩展和延伸,DDD基于面向对象分析与设计技术,对技术架构进行了分层规划,同时对每个类进行了策略和类型的划分。

本文主要介绍为什么我们在恒拓开源内部推广DDD,我们如何通过开发DDDLibKoala等工具来完善这一过程,推广过程中遇到了哪些问题,以及我们如何解决这一问题。

为什么选择DDD

传统的模式的最大优点在于开发人员非常熟悉,开发成本低,但它也有一些问题:

采用DDD开发模式之前,传统的开发模型是最流行的Model-Dao-Service-UI开发模型,通常是基于事务脚本(Transaction Script)和表模块(Table Module)模式的实现,这种模式通常是先设计表,再建模,实现容易依赖特定的表的一些特性,如存储过程。基于表的设计模式容易带来以下几个问题:

  • 业务建模完全是表的复制,无法真实反映业务
  • 核心业务分散在各个地方,非常危险,修改扩展难,且难以阅读

这种开发模式适合一些需求小,后续维护扩展需求小的中小型项目,但在大型企业级系统或产品,扩展维护或需求变量非常多的情况下,缺点也非常明显。

相对而言,DDD则有以下四点好处:

面向对象,模型真实反映业务现实:使用DDD领域驱动设计,模型通常是业务的真实反映,业务集中在领域而不是分散在各service中,有利于对业务的理解。

使用领域统一建模语言:有利于业务沟通与建模: DDD倡导先对业务建模,而非关注表或脚本的设计;在建模过程中,由于领域本身是对真实业务的反映与建模,因此与业务专家更容易沟通,打破技术与业务的沟通隔阂。

可重用性高:DDD中,领域层为核心,每个领域对象都是一个相对完整的内聚的业务对象描述,所以可以形成直接的复用。基于领域建模的设计,并不会依赖特定的数据库及特性,模型是可以完全重用且没有技术上的冲突。

业务越复杂,DDD的优势越明显:领域模型采用OO设计,通过将职责分配到相应的模型对象或Service,可以很好的组织业务逻辑,当业务变得复杂时,领域模型显出巨大的优势。

DDDLib登场

DDD本质上是一种思想,并不是新技术。在恒拓开源,由我们的杨宇老师和陈操总共同创作的DDDLib库,是对DDD思想的核心支持与实现。

DDDLib是一整套支持DDD思想实现的类库,DDDLib下还是使用的 Hibernate、JPA或MyBatis、noSQL等技术为实现。

如同DDD所要求样,使用DDDLib 的项目分层图为:

  • 户界面/展现层
    • 用于向用户展现信息,处理用户在界面上的请求,比如struts,tapestry,springMVC等页面框架。
  • 应用层
    • 用来处理应用的活动,不包含领域中的业务逻辑。
    • 应用层可以用来处理一些与领域概念无关的拦截性质的工作,比如日志,事务等。此外,应用层也可以用来处理一些既不属于展现层,也不属于领域层,而是属于目前应用相关的一些服务。比如资金转账的业务的读取输入功能(读取输入不是转账的核心业务含义)。
  • 领域层
    • 此层是DDD的核心:领域对象,领域服务,仓储接口均位于此层。
    • 领域的信息,是业务软件的核心所在。
    • 需要保留业务对象的状态,对业务对象及其状态持久化的操作交给基础设施层。
    • 领域层应该遵从以下原则:除非业务发生变化,否则其他任何变化均不应该影响到领域层。这些其他变化包括:不同的展现框架,不同的页面展现内容,是否要分页,是否支持手机客户端,是否公开WebService,是否提供OpenAPI等等。
  • 基础设施层
    • 此层作为其他层次的支撑,可以为领域层的持久化提供支持,当领域层或应用层有特殊的业务或应用需求(发送短信等)时,它们会定义需求接口,然后在基础设施层中实现这个接口,满足特定的业务或应用需求。

DDDLib的核心实现如下:

上图就是使用 DDDLib 项目的整体技术架构图,也表明了DDDLib的整体原则:

  1. 领域层是业务核心,这一层不依赖任何特定的技术框架,保证它的业务纯洁性。DDDLib中的领域层只依赖 JDK,DDDLib的Domain库以及仓储接口及其它自定义接口。
  2. 使用仓储和查询通道做为与存储介质相关的操作接口,隔离对特定数据库技术或存储介质的依赖。
  3. 提供多种不同的 IoC容器实现及 InstanceFactory实例工厂,隔离对特定IOC 技术的依赖。
  4. 领域层包括值对象,领域对象以及领域服务三个要素,领域层不是数据库操作层而是业务建模层。许多开发者在使用的过程中,最终还是把领域层作为数据库操作层来使用,对实体的方法也是以数据库的操作行为为标准 ,如查询,新增,删除一个实体,最终依然回归到以数据库为中心的方向去了,这是需要避免的。
  5. 改变以数据库为中心的核心是意识到业务行为才是核心,数据库存储是支撑。意识到数据库是支撑非常关键,业务上的任何行为,在系统中最终需要存储记录,数据库存储是对业务实现的支撑,也可以使用文件,缓存或云空间等其它存储介质。想像一下,使用数据库进行设计的项目,最终就限定了存储介质为特定的数据库,如果下一次需要更换为云空间或缓存等其它存储形式,就会发现整个系统需要重新设计开发,但使用 DDDLib,只需更换仓储实现,提供一个云空间的实现就行了,核心业务逻辑完全不需要变动与修改。

DDDLib在实现过程中也经历了内部的不少争议,经过很多次的讨论和打磨形成了现在的格局。在下面的部分,我将介绍DDDLib在几个重要组件上的实现细节。

DDDLib仓储的实现

从DDDLib 1.0到3.5版本,仓储实现历经几个阶段,分别是:

  1. 给每个领域对象定义一个仓储接口及一个仓储实现。

    这种仓储实现非常受争议,开发人员并不认可这种方式,仓储接口及实现非常多,一方面导致项目类太多,并且也带来编码的重复操作。

  2. 与spring data整合,给每个领域对象定义仓储接口,无须定义实现。这种模式对前面的模式有了优化,只定义接口不定义实现,但是spring data这种依赖方法名,参数来进行查询的模式,针对一些复杂的查询,难以胜任。
  3. 提供默认的hibernate及 JPA 的通用仓储接口。

    为每个仓储定义一个接口,这种模式慢慢的不被接受,使用spring data带来的优化方案,也有非常多的问题,后面根据 JPA 的实体管理思路,于是形成了通用仓储接口及不同技术实现的思路,定义一个通用的仓储接口,包括通用的增删改查数据库行为。

  4. 支持MyBatis的通用仓储接口

    DDDLib的 JPA 及hibernate仓储实现,这个方案是一个较佳的方案,所有领域实体使用通用的仓储,避免了大量重复代码,但DDDLib一直是基于 Hibernate/Jpa提供的实现与技术支持,在项目的使用过程中,经常会遇到不适合使用hibernate/jpa模式的项目,对MyBatis的需求也非常大,这种情况下,Koala团队定义实现了MyBatis的仓储实现,并保证其与 JPA/Hibernate模式下 API 的一致性。

DDDLib中的DTO

DTO,数据传输对象,领域对象虽然有数据(属性),但是领域对象上面还带有操作,在某些场合不适合进行传输,有些时候传输还需要序列化,但并不是所有的领域对象属性都可以暴露,而且有些属性可能要合并,可能要分解,之后才有利于前端的使用,于是就有了专门用来传输数据的DTO,只有属性,没有操作,必要的时候加上序列化标记,实现远程调用。

这是DDD中 DTO 的作用,但是 DTO 同时也带来了实体与 DTO 的转换性能问题,在大数据量下尤其明显。

DDDLib中的数据库支撑行为类

在DDDLib实现中,提供了 Repository以及QueryChannelService两个接口,分别使用在领域层以及应用层,都是对数据库的操作接口。

SQL/HQL/JPQL写在哪

在使用DDDLib的过程中,不同的持久层框架的 SQL 语言不一样,比如 MyBatis使用的是sql,hibernate使用的是 HQL,JPA 下使用的是JPQL。

这些语句写在哪儿在公司也经历过一番争议与变更,历史如下:

1 写在代码中

public static Resource newResource(String name,String identifier,String 
level,String menuIcon){
Resource resource = null;
List<Resource> resources = Resource.getRepository().find("select r from 
Resource r where r.name = ? " + 
"and r.identifier = ?", new Object[]{name,identifier}, Resource.class);
...
}

这个非常容易理解:哪里要查询,哪里写 SQL,这种模式是公司最初的使用方式,优缺点也非常明显。优点是直观,缺点则是,DDDLib倡导隔离特定技术,那这些语句写在写到代码中,意味着领域层中依赖了特定的技术语句,违背了 DDDLib的目标。

2 以@NamedQuery注解写在类上

@Entity
@NamedQuery(
name="findAllEmployeesByFirstName",
queryString="SELECT OBJECT(emp) FROM Employee emp WHERE emp.firstName = 
'John'"
)

public class Employee implements Serializable {
...
}

在Koala产品出现以前,DDDLib支持hibernate以及jpa,这两种模式都支持@NamedQuery这种注解。曾经有人提议过这种方式,但并没有解决上面的问题,反而带来难以阅读的问题。

3 以命名查询+xml实现

/**
* 判断一个资源是否有子资源
*/

public static boolean hasChildByParent(Long parentId) {
return !Resource.findByNamedQuery("hasChildByParent", new Object[] { 
parentId }, Resource.class).isEmpty();
}

在对应的 XML 配置中定义:

<named-query name="hasChildByParent">
<query>
select distinct m.id from 

 

ResourceLineAssignment m where m.parent.id=? </query> </named-query>

Koala团队后期定制了我们的方式,使用命名查询+xml配置方式来实现,并且基于这种方式,提供了mybaits协议的支持实现,获得了一定的认可。

使用这种方式,领域层的代码中不会出现特定的技术语句,解决了上述问题,不同的技术实现下不同的xml配置这种模式是可以接受的。

但这种模式也仍有一些问题,包括

a) 动态条件查询不支持。一些查询的条件是动态的,这种模式下的HQL/JPQL是不支持的,但由于通常动态条件查询不属于业务核心,而是应用需求是在应用层,因此暂时仍然可以接受

b) 扩展其它存储介质的问题。hibernate/jpa/MyBatis是常用的持久层框架,但是现在越来越多的出现诸如NoSQL、云存储等非关系型存储,使用这种模式来匹配这些存储,当前没有现成的解决方案

4 不使用语句,而使用QueryCriterion

DDDLib中提供了QueryCriterion这种查询机制,以期望做到隔离特定持久层框架的影响。很可惜,早期在恒拓推广使用 DDDLib 时,没有提及这种实现,因此恒拓的DDD一直未使用此方案。

这种方式对于MyBatis难以支持,对于NoSQL、云存储等其它存储介质同样没有现成的解决方案。

DDDLib最终使用了第三种方案。

JPA下的写法:

MyBatis下的写法:

推广DDD遇到的挑战

上面阐述了传统开发模式的一些问题,但是从另一个角度来说,传统的开发模式也有着它的优点:

  1. 使用成本低:基于传统开发方法,使用SSH等框架,基本上所有的开发人员都没有上手代价,立马可以参与开发
  2. 开发速度快:传统模式的开发速度也快,尤其使用一些快速开发框架,开发一些简单业务的项目,是比较合适的
  3. 在实际项目的开发中,传统模势的缺点并不明显,国内大部分项目只注重实际页面效果,至于设计的好坏,维护扩展的难易度并没有被重视

基于这些理解,在公司层面推广使用DDD思想存一些难点与阻碍,尤其是公司早期一些项目,使用DDD的所带来的优势并不明显,反而前期会带来使用成本。

另一方面,对大部分开发人员来说,传统的模式更容易接受和习惯,表->DAO->Services->UI这种非常简单,基本没有学习成本。推广使用DDD 则不一样,虽然技术上并没有任何创新,使用的还是Hibernate、Struts、Spring这些常用的技术,但关键是编码的思想不一样。DDD 的要点,领域对象,领域服务,查询通道这些让开发人员理解并熟悉这种编码风格,也是个不小的挑战,推广初期经常会遇到开发人员对这些理念的质疑。

另外,虽然DDD倡导先对领域进行分析建模,编写领域方法等核心,再考虑表的设计实现,但在实际的开发过程中,受以往的模式影响,就算使用了DDD模式,开发人员经常还是会用传统方式开发,对新模式无法理解,如:

  • 开发人员还是先设计表,再根据表设计领域对象。许多项目依然还是对实体进行增删改查,于是出现 DTO 与实体属性一模一样的情况。开发人员对DTO 的存在的必要性无法理解
  • 在传统的模式中,操作数据库的基本上属于 Dao的责任。DDDLib提供了两个数据查询通道,开发人员对于哪些需要使用仓储,哪些需要使用查询通道不能清晰理解
  • DDDLib提供了值对象,领域对象,领域服务来将领域与值进行分离,但是在实际的项目中,许多开发人员在项目使用领域对象,然后直接针对领域对象增删改查,很少真正使用到值对象、领域服务、聚合、工厂这些要素

以上种种让 DDD 又变成传统方式,这又进一步让开发人员感觉 DDD 与传统模式没有本质区别,于是加剧了开发人员对使用 DDD 的疑问。

如何解决这些问题

  • 在公司内部推广宣传DDD&DDDLib

    DDD 更多的是理念,技术细节和传统的方式没有区别,更多的是要让开发人员在理念上转变过来,因此推广 DDD &DDDLib及其理念非常重要。不理解 DDD 思想理念来使用DDD,最终非常容易造成难以使用,这有什么用,或为什么要用这样的感觉。

  • 定期进行DDD在技术上的交流与探讨

    如前文所述,DDDLib的一些技术实现细节非常有争议性,因此我们会定期召集有想法的人员,不断讨论,收集使用者的意见,不断的修正优化实现。

    对于有争议的技术,也通过讨论,集思广益,找到最佳的实现方式。

  • 制定最佳编码实践,指导DDD方式的编码

    考虑到开发人员从传统模式转变到DDDLib 编码风格的转变及学习成本问题,通常公司的架构部都会编写一个最佳DEMO,示例大家如何编写代码,理解查询通道,值对象,DTO,仓储,聚合等的实现与细节,帮助开发人员正确编写。

  • 通过真实项目逐步让大家认识到DDD的优点

    在一些项目上,使用 DDD 并没有实际的优点,只有在业务复杂,需要不断迭代的如产品这样的项目,才比较适合 DDD。我们通常会拿真实的项目中的代码来示例说明使用 DDD 的好处。

  • 开发一套基于DDD思想的开发平台,辅助更容易使用DDD编码

    在使用了较长的 DDDLib 之后,恒拓也推出了基于它的思想的Koala开发平台,借助这个开发平台,能更容易让开发者上手使用DDD。

总结

到目前,公司的大部分项目已经在使用 DDDLib&Koala平台来实现。开发人员慢慢接受了这种思想,并且有许多人在 DDDLib 实现上提出了自己的意见与想法,包括仓储没有native SQL支持,NoSQL如何实现,DTO是否有必要,没有体现聚合,领域层是否可使用工厂,父实体需不需要基本属性(创建时间,创建者)等。

接下来,我们计划在以下方面继续展开工作:

1) 完善支持技术细节

包括对NoSQL的仓储实现的支持,较好的支持非Spring IOC等,技术细节上仍然需要优化

2) 制定更为优化的DDDLib标准规范

包括仓储,查询通道,聚合等理念,为它们提供更为优化的技术实现标准,更好的支持 DDD 设计

3) 完善基于DDDLib的Koala开发平台

进一步完善 Koala开发平台,更好的支持DDD&DDDLib理念的实现

4) 推广DDD理念

公司借助Koala这个开源平台,以让更多的人尝试并加入到使用 DDD或 DDDLib,推动国内做出更优秀的应用

相关资料

领域驱动设计——软件核心复杂性应对之道 Eric Evans著

DDDLib

Koala – 开源免费的开发平台

作者介绍

刘林,恒拓开源架构师,对技术非常热爱与执着,关注开源技术及开源的解决方案,信奉并参与开源。在Java开发领域有一定的经验积累。参与并主导过一些开源项目的成功实施。现专注于 Koala开源平台的开发。

 

评价本文

专业度
风格

您好,朋友!

您需要 注册一个InfoQ账号 或者 才能进行评论。在您完成注册后还需要进行一些设置。

获得来自InfoQ的更多体验。

告诉我们您的想法

允许的HTML标签: a,b,br,blockquote,i,li,pre,u,ul,p

当有人回复此评论时请E-mail通知我

只是技术的组合 by 黄 瑞生

DDD我理解的完全不一样,ddd就是居于业务业务开发的。

希望能多结合案例,分享建模的思考过程和建模后的模型。 by tang xuehua

希望楼主能多分享一些使用DDD对各种不同项目的建模案例分析。大家可以从案例中讨论成长,光看理论,感觉还是过于枯燥。

Re: 只是技术的组合 by 刘 林

DDD倡导以业务为主,但也需要有技术的支撑实现,这里着重的是DDDLIB这个框架对它的支撑。至于对于业务如何使用DDD,后续再会有详细的描述

Re: 希望能多结合案例,分享建模的思考过程和建模后的模型。 by 刘 林

嗯,后续会慢慢推出更多,对领域进行建模才是比较关键的

支持~ by Lee Lucas

挺好的~ 有时间就研究一下~

Koala是个不错的开发平台! by Kong Kevin

Koala是个不错的开发平台,希望能继续完善,使它变得更完善,更强大。

很好 by 杨 龙

我也是先了解到Koala才开始了解ddd思想,所以你们一定要把koala做大做好,才能更好的推广ddd

JAVA插件化开发平台JXADF,相当不错 by soft wmz

插件式开源开发平台JXADF,相当不错,特别是自带工作流,功能强大,使用简单。详细参见:osgia.com

允许的HTML标签: a,b,br,blockquote,i,li,pre,u,ul,p

当有人回复此评论时请E-mail通知我

允许的HTML标签: a,b,br,blockquote,i,li,pre,u,ul,p

当有人回复此评论时请E-mail通知我

8 讨论

登陆InfoQ,与你最关心的话题互动。


找回密码....

Follow

关注你最喜爱的话题和作者

快速浏览网站内你所感兴趣话题的精选内容。

Like

内容自由定制

选择想要阅读的主题和喜爱的作者定制自己的新闻源。

Notifications

获取更新

设置通知机制以获取内容更新对您而言是否重要

BT