【DDD】架构篇

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1 DDD架构演进

DDD 的分层架构在不断发展。最早是传统的四层架构;后来四层架构有了进一步的优化,实现了各层对基础层的解耦;再后来领域层和应用层之间增加了上下文环境(Context)层,五层架构(DCI)就此形成了。

在最早的传统四层架构中,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。

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2 优化后的DDD四层架构

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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。

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。

3.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。

4.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。

3 架构设计原则

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:

  1. 严格分层架构
  2. 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。

4 三层架构如何演进到四层架构

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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。

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。

5 整洁架构

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整洁架构最主要的原则是依赖原则,它定义了各层的依赖关系,越往里依赖越低,代码级别越高,越是核心能力。外圆代码依赖只能指向内圆,内圆不需要知道外圆的任何情况。在洋葱架构中,各层的职能是这样划分的:

  • 领域模型实现领域内核心业务逻辑,它封装了企业级的业务规则。领域模型的主体是实体,一个实体可以是一个带方法的对象,也可以是一个数据结构和方法集合。
  • 领域服务实现涉及多个实体的复杂业务逻辑。
  • 应用服务实现与用户操作相关的服务组合与编排,它包含了应用特有的业务流程规则,封装和实现了系统所有用例。
  • 最外层主要提供适配的能力,适配能力分为主动适配和被动适配。主动适配主要实现外部用户、网页、批处理和自动化测试等对内层业务逻辑访问适配。被动适配主要是实现核心业务逻辑对基础资源访问的适配,比如数据库、缓存、文件系统和消息中间件等。红圈内的领域模型、领域服务和应用服务一起组成软件核心业务能力。

6 六边形架构

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六边形架构又名“端口适配器架构”。追溯微服务架构的渊源,一般都会涉及到六边形架构。六边形架构的核心理念是:应用是通过端口与外部进行交互的。我想这也是微服务架构下 API 网关盛行的主要原因吧。 六边形架构将系统分为内六边形和外六边形两层,这两层的职能划分如下:

  • 红圈内的六边形实现应用的核心业务逻辑;
  • 外六边形完成外部应用、驱动和基础资源等的交互和访问,对前端应用以 API 主动适配的方式提供服务,对基础资源以依赖倒置被动适配的方式实现资源访问。

7 架构对比分析

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我们看下上面这张图,结合图示对这三种架构模型做一个分析。

请你重点关注图中的红色线框,它们是非常重要的分界线,这三种架构里面都有,它的作用就是将核心业务逻辑与外部应用、基础资源进行隔离。红色框内部主要实现核心业务逻辑,但核心业务逻辑也是有差异的,有的业务逻辑属于领域模型的能力,有的则属于面向用户的用例和流程编排能力。按照这种功能的差异,我们在这三种架构中划分了应用层和领域层,来承担不同的业务逻辑。

领域层实现面向领域模型,实现领域模型的核心业务逻辑,属于原子模型,它需要保持领域模型和业务逻辑的稳定,对外提供稳定的细粒度的领域服务,所以它处于架构的核心位置。

应用层实现面向用户操作相关的用例和流程,对外提供粗粒度的 API 服务。它就像一个齿轮一样进行前台应用和领域层的适配,接收前台需求,随时做出响应和调整,尽量避免将前台需求传导到领域层。应用层作为配速齿轮则位于前台应用和领域层之间。可以说,这三种架构都考虑了前端需求的变与领域模型的不变。