微服务工程以及领域驱动设计(DDD)的六个维度思考理解

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原创 2023-03-24 17:33:49 1.4k 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

领域驱动模型设计与微服务架构落地（二）首先，既然我们的DDD是领域驱动设计。那么领域必然是我们的重中之重，那么什么是领域呢？一个领域本质上可以理解为就是一个问题域，只要是同一个领域，那问题域就相同。所以，只要我们确定了系统所属的领域，那这个系统的核心业务，即要解决的关键问题、问题的范围边界就基本确定了。通常我们说，要成为一个领域的专家，必须要在这个领域深入研究很多年才行。因为只有你研究了很多年，你才会遇到非常多的该领域的问题，同时你解决这个领域中的问题的经验也非常丰富。同时大家从字面上的意思也能够知道，领域其实就是我们的范围，而范围实际阅读详情

1 整体思想

计算机领域有一句话：计算机中任何问题都可通过增加一个虚拟层解决。这句体现了分层思想重要性，分层思想同样适用于Java工程架构。

分层优点是每层只专注本层工作，可以类比设计模式单一职责原则，或者经济学比较优势原理，每层只做本层最擅长的事情。

分层缺点是层之间通信时，需要通过适配器，翻译成本层或者下层可以理解的信息，通信成本有所增加。

六个维度思考：

(1) 单一

每层只处理一类事情，满足单一职责原则

(2) 降噪

信息在每一层进行传输，满足最小知识原则，只向下层传输必要信息

(3) 适配

每层都需要一个适配器，翻译信息为本层或者下层可以理解的信息

(4) 纵向

纵向做隔离，同一个领域内业务要在本领域内聚

(5) 横向

横向做编排，应用层聚合多个领域进行业务编排

(6) 数据

数据对象尽量纯净，尽量使用基本类型

微服务的九层结构

SpringBoot工程可以分成九层：

工具层：util
整合层：integration
基础层：infrastructure
领域层：domain
应用层：application
门面层：facade
客户端：client
控制层：controller
启动层：boot

微服务与九层结构

微服务和九层架构表述的是不同维度概念。微服务重点描述系统与系统之间交互关系，九层架构重点描述一个工程不同模块之间交互关系。

微服务架构设计通常分为前台、中台、后台：

第一点上图所有应用均可采用九层结构。

第二点中台应用承载核心逻辑，暴露核心接口，中台并不要理解所有端数据结构，而是通过client接口暴露相对稳定的数据。

第三点针对面向B端、面向C端、面向运营三种端，各自拆分出一个应用，在此应用中进行转换、适配和裁剪，并且处理各自业务。

第四点什么是大中台、小前台思想？中台提供稳定服务，前台提供灵活入口。

第五点如果后续要做秒杀系统，那么也可以理解其为一个前台应用（seckill-front）聚合各种中台接口。

2 分层详解

创建项目：

user-demo-service
    -user-demo-service-application
    -user-demo-service-boot
    -user-demo-service-client
    -user-demo-service-controller
    -user-demo-service-domain
    -user-demo-service-facade
    -user-demo-service-infrastructure
    -user-demo-service-integration
    -user-demo-service-util

2.1 util

工具层承载工具代码

不依赖本项目其它模块

只依赖一些通用工具包

user-demo-service-util
    -/src/main/java
        -date
            -DateUtil.java
        -json
            -JsonUtil.java
        -validate
            -BizValidator.java

2.2 infrastructure

基础层承载数据访问和entity

同时承载基础服务（ES、Redis、MQ）

2.2.1 项目结构

user-demo-service-infrastructure
    -/src/main/java
        -base
            -service
                -redis
                    -RedisService.java
                -mq
                    -ProducerService.java
        -player
            -entity
                -PlayerEntity.java
            -mapper
                -PlayerEntityMapper.java
        -game
            -entity
                -GameEntity.java
            -mapper
                -GameEntityMapper.java
    -/src/main/resources
        -mybatis
            -sqlmappers
                -gameEntityMapper.xml
                -playerEntityMapper.xml

2.2.2 本项目依赖

util

2.2.3 核心代码

创建运动员数据表：

CREATE TABLE `player` (
  `id` bigint(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
  `player_id` varchar(256) NOT NULL COMMENT '运动员编号',
  `player_name` varchar(256) NOT NULL COMMENT '运动员名称',
  `height` int(11) NOT NULL COMMENT '身高',
  `weight` int(11) NOT NULL COMMENT '体重',
  `game_performance` text COMMENT '最近一场比赛表现',
  `creator` varchar(256) NOT NULL COMMENT '创建人',
  `updator` varchar(256) NOT NULL COMMENT '修改人',
  `create_time` datetime NOT NULL COMMENT '创建时间',
  `update_time` datetime NOT NULL COMMENT '修改时间',
  PRIMARY KEY (`id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8

运动员实体对象，gamePerformance字段作为string保存在数据库，体现了数据层尽量纯净，不要整合过多业务，解析任务应该放在业务层：

public class PlayerEntity {
    private Long id;
    private String playerId;
    private String playerName;
    private Integer height;
    private Integer weight;
    private String creator;
    private String updator;
    private Date createTime;
    private Date updateTime;
    private String gamePerformance;
}

运动员Mapper对象：

@Repository
public interface PlayerEntityMapper {
    int insert(PlayerEntity record);
    int updateById(PlayerEntity record);
    PlayerEntity selectById(@Param("playerId") String playerId);
}

2.3 integration

本层调用外部服务，转换外部DTO成为本项目可以理解对象。

2.3.1 项目结构

本项目调用用户中心服务：

user-demo-service-integration
    -/src/main/java
        -user
            -adapter
                -UserClientAdapter.java
            -proxy
                -UserClientProxy.java
            -vo                                    // 本项目对象
                -UserSimpleAddressVO.java
                -UserSimpleContactVO.java
                -UserSimpleBaseInfoVO.java

2.3.2 本项目依赖

util

2.3.3 核心代码

(1) 外部服务

// 外部对象
public class UserInfoClientDTO implements Serializable {
    private String id;
    private String name;
    private Date createTime;
    private Date updateTime;
    private String mobile;
    private String cityCode;
    private String addressDetail;
}

// 外部服务
public class UserClientService {

    // RPC
    public UserInfoClientDTO getUserInfo(String userId) {
        UserInfoClientDTO userInfo = new UserInfoClientDTO();
        userInfo.setId(userId);
        userInfo.setName(userId);
        userInfo.setCreateTime(DateUtil.now());
        userInfo.setUpdateTime(DateUtil.now());
        userInfo.setMobile("test-mobile");
        userInfo.setCityCode("test-city-code");
        userInfo.setAddressDetail("test-address-detail");
        return userInfo;
    }
}

(2) 本项目对象

// 基本对象
public class UserBaseInfoVO {
    private UserContactVO contactInfo;
    private UserAddressVO addressInfo;
}

// 地址值对象
public class UserAddressVO {
    private String cityCode;
    private String addressDetail;
}

// 联系方式值对象
public class UserContactVO {
    private String mobile;
}

(3) 适配器

public class UserClientAdapter {

    public UserBaseInfoVO convert(UserInfoClientDTO userInfo) {
        // 基础信息
        UserBaseInfoVO userBaseInfo = new UserBaseInfoVO();
        // 联系方式
        UserContactVO contactVO = new UserContactVO();
        contactVO.setMobile(userInfo.getMobile());
        userBaseInfo.setContactInfo(contactVO);
        // 地址信息
        UserAddressVO addressVO = new UserAddressVO();
        addressVO.setCityCode(userInfo.getCityCode());
        addressVO.setAddressDetail(userInfo.getAddressDetail());
        userBaseInfo.setAddressInfo(addressVO);
        return userBaseInfo;
    }
}

(4) 调用外部服务

public class UserClientProxy {

    @Resource
    private UserClientService userClientService;
    @Resource
    private UserClientAdapter userIntegrationAdapter;

    // 查询用户
    public UserBaseInfoVO getUserInfo(String userId) {
        UserInfoClientDTO user = userClientService.getUserInfo(userId);
        UserBaseInfoVO result = userIntegrationAdapter.convert(user);
        return result;
    }
}

2.4 domain

2.4.1 概念说明

通过三组对比理解领域层：

领域对象 VS 数据对象
领域对象 VS 业务对象
领域层 VS 应用层

(1) 领域对象 VS 数据对象

数据对象使用基本类型保持纯净：

public class PlayerEntity {
    private Long id;
    private String playerId;
    private String playerName;
    private Integer height;
    private Integer weight;
    private String creator;
    private String updator;
    private Date createTime;
    private Date updateTime;
    private String gamePerformance;
}

领域对象需要体现业务含义：

public class PlayerQueryResultDomain {
    private String playerId;
    private String playerName;
    private Integer height;
    private Integer weight;
    private GamePerformanceVO gamePerformance;
}

public class GamePerformanceVO {
    // 跑动距离
    private Double runDistance;
    // 传球成功率
    private Double passSuccess;
    // 进球数
    private Integer scoreNum;
}

(2) 领域对象 VS 业务对象

业务对象同样会体现业务，领域对象和业务对象有什么不同？最大不同是领域对象采用充血模型聚合业务。

运动员新增业务对象：

public class PlayerCreateBO {
    private String playerName;
    private Integer height;
    private Integer weight;
    private GamePerformanceVO gamePerformance;
    private MaintainCreateVO maintainInfo;
}

运动员新增领域对象：

public class PlayerCreateDomain implements BizValidator {
    private String playerName;
    private Integer height;
    private Integer weight;
    private GamePerformanceVO gamePerformance;
    private MaintainCreateVO maintainInfo;

    @Override
    public void validate() {
        if (StringUtils.isEmpty(playerName)) {
            throw new BizException(ErrorCodeBizEnum.ILLEGAL_ARGUMENT);
        }
        if (null == height) {
            throw new BizException(ErrorCodeBizEnum.ILLEGAL_ARGUMENT);
        }
        if (height > 300) {
            throw new BizException(ErrorCodeBizEnum.ILLEGAL_ARGUMENT);
        }
        if (null == weight) {
            throw new BizException(ErrorCodeBizEnum.ILLEGAL_ARGUMENT);
        }
        if (null != gamePerformance) {
            gamePerformance.validate();
        }
        if (null == maintainInfo) {
            throw new BizException(ErrorCodeBizEnum.ILLEGAL_ARGUMENT);
        }
        maintainInfo.validate();
    }
}

(3) 领域层 VS 应用层

第一个区别：领域层关注纵向，应用层关注横向。领域层纵向做隔离，本领域业务行为要在本领域内处理完。应用层横向做编排，聚合和编排领域服务。

第二个区别：应用层可以更加灵活组合不同领域业务，并且可以增加流控、监控、日志、权限，分布式锁，相较于领域层功能更为丰富。

2.4.2 项目结构

user-demo-service-domain
    -/src/main/java
        -base
            -domain
                -BaseDomain.java
            -event
                -BaseEvent.java
            -vo
                -BaseVO.java
                -MaintainCreateVO.java
                -MaintainUpdateVO.java
        -player
            -adapter
                -PlayerDomainAdapter.java
            -domain
                -PlayerCreateDomain.java          // 领域对象 
                -PlayerUpdateDomain.java
                -PlayerQueryResultDomain.java
            -event                                // 领域事件
                -PlayerUpdateEvent.java
                -PlayerMessageSender.java
            -service                              // 领域服务
                -PlayerDomainService.java
            -vo                                   // 值对象
                -GamePerformanceVO.java                
        -game
            -adapter
                -GameDomainAdapter.java        
            -domain
                -GameCreateDomain.java
                -GameUpdateDomain.java
                -GameQueryResultDomain.java
            -service
                -GameDomainService.java

2.4.3 本项目依赖

util
client

领域对象需要业务校验所以依赖client模块：

BizException
ErrorCodeBizEnum

2.4.4 核心代码

// 修改领域对象
public class PlayerUpdateDomain extends BaseDomain implements BizValidator {
    private String playerId;
    private String playerName;
    private Integer height;
    private Integer weight;
    private String updator;
    private Date updatetime;
    private GamePerformanceVO gamePerformance;
    private MaintainUpdateVO maintainInfo;

    @Override
    public void validate() {
        if (StringUtils.isEmpty(playerId)) {
            throw new BizException(ErrorCodeBizEnum.ILLEGAL_ARGUMENT);
        }
        if (StringUtils.isEmpty(playerName)) {
            throw new BizException(ErrorCodeBizEnum.ILLEGAL_ARGUMENT);
        }
        if (null == height) {
            throw new BizException(ErrorCodeBizEnum.ILLEGAL_ARGUMENT);
        }
        if (height > 300) {
            throw new BizException(ErrorCodeBizEnum.ILLEGAL_ARGUMENT);
        }
        if (null == weight) {
            throw new BizException(ErrorCodeBizEnum.ILLEGAL_ARGUMENT);
        }
        if (null != gamePerformance) {
            gamePerformance.validate();
        }
        if (null == maintainInfo) {
            throw new BizException(ErrorCodeBizEnum.ILLEGAL_ARGUMENT);
        }
        maintainInfo.validate();
    }
}

// 比赛表现值对象
public class GamePerformanceVO implements BizValidator {

    // 跑动距离
    private Double runDistance;
    // 传球成功率
    private Double passSuccess;
    // 进球数
    private Integer scoreNum;

    @Override
    public void validate() {
        if (null == runDistance) {
            throw new BizException(ErrorCodeBizEnum.ILLEGAL_ARGUMENT);
        }
        if (null == passSuccess) {
            throw new BizException(ErrorCodeBizEnum.ILLEGAL_ARGUMENT);
        }
        if (Double.compare(passSuccess, 100) > 0) {
            throw new BizException(ErrorCodeBizEnum.ILLEGAL_ARGUMENT);
        }
        if (null == runDistance) {
            throw new BizException(ErrorCodeBizEnum.ILLEGAL_ARGUMENT);
        }
        if (null == scoreNum) {
            throw new BizException(ErrorCodeBizEnum.ILLEGAL_ARGUMENT);
        }
    }
}

// 修改人值对象
public class MaintainUpdateVO implements BizValidator {

    // 修改人
    private String updator;
    // 修改时间
    private Date updateTime;

    @Override
    public void validate() {
        if (null == updator) {
            throw new BizException(ErrorCodeBizEnum.ILLEGAL_ARGUMENT);
        }
        if (null == updateTime) {
            throw new BizException(ErrorCodeBizEnum.ILLEGAL_ARGUMENT);
        }
    }
}

// 领域服务
public class PlayerDomainService {

    @Resource
    private UserClientProxy userClientProxy;
    @Resource
    private PlayerRepository playerEntityMapper;
    @Resource
    private PlayerDomainAdapter playerDomainAdapter;
    @Resource
    private PlayerMessageSender playerMessageSender;

    public boolean updatePlayer(PlayerUpdateDomain player) {
        AssertUtil.notNull(player, new BizException(ErrorCodeBizEnum.ILLEGAL_ARGUMENT));
        player.validate();

        // 更新运动员信息
        PlayerEntity entity = playerDomainAdapter.convertUpdate(player);
        playerEntityMapper.updateById(entity);

        // 发送更新消息
        playerMessageSender.sendPlayerUpdatemessage(player);

        // 查询用户信息
        UserSimpleBaseInfoVO userInfo = userClientProxy.getUserInfo(player.getMaintainInfo().getUpdator());
        log.info("updatePlayer maintainInfo={}", JacksonUtil.bean2Json(userInfo));
        return true;
    }
}

2.5 application

本层关注横向维度聚合领域服务，引出一种新对象称为聚合对象。因为本层需要聚合多个维度，所以需要通过聚合对象聚合多领域属性，例如提交订单需要聚合商品、物流、优惠券多个领域。

// 订单提交聚合对象
public class OrderSubmitAgg {

    // userId
    private String userId;

    // skuId
    private String skuId;

    // 购买量
    private Integer quantity;

    // 地址信息
    private String addressId;

    // 可用优惠券
    private String couponId;
}

// 订单应用服务
public class OrderApplicationService {

    @Resource
    private OrderDomainService orderDomainService;
    @Resource
    private CouponDomainService couponDomainService;
    @Resource
    private ProductDomainService productDomainService;

    // 提交订单
    public String submitOrder(OrderSubmitAgg orderSumbitAgg) {

        // 订单编号
        String orderId = generateOrderId();

        // 商品校验
        productDomainService.queryBySkuId(orderSumbitAgg.getSkuId());

        // 扣减库存
        productDomainService.subStock(orderSumbitAgg.getStockId(), orderSumbitAgg.getQuantity());

        // 优惠券校验
        couponDomainService.validate(userId, couponId);

        // ......

        // 创建订单
        OrderCreateDomain domain = OrderApplicationAdapter.convert(orderSubmitAgg);
        orderDomainService.createOrder(domain);
        return orderId;
    }
}

2.5.1 项目结构

user-demo-service-application
    -/src/main/java
        -player
            -adapter
                -PlayerApplicationAdapter.java
            -agg
                -PlayerCreateAgg.java
                -PlayerUpdateAgg.java
            -service
                -PlayerApplicationService.java
        -game
            -listener
                -PlayerUpdateListener.java            // 监听运动员更新事件

2.5.2 本项目依赖

util
domain
integration
infrastructure

2.5.3 核心代码

本项目领域事件交互使用EventBus框架：

// 运动员应用服务
public class PlayerApplicationService {

    @Resource
    private LogDomainService logDomainService;
    @Resource
    private PlayerDomainService playerDomainService;
    @Resource
    private PlayerApplicationAdapter playerApplicationAdapter;

    public boolean updatePlayer(PlayerUpdateAgg agg) {
        // 运动员领域
        boolean result = playerDomainService.updatePlayer(agg.getPlayer());
        // 日志领域
        LogReportDomain logDomain = playerApplicationAdapter.convert(agg.getPlayer().getPlayerName());
        logDomainService.log(logDomain);
        return result;
    }
}

// 比赛领域监听运动员变更事件
public class PlayerUpdateListener {

    @Resource
    private GameDomainService gameDomainService;

    @PostConstruct
    public void init() {
        EventBusManager.register(this);
    }

    @Subscribe
    public void listen(PlayerUpdateEvent event) {
        // 更新比赛计划
        gameDomainService.updateGameSchedule();
    }
}

2.6 facade + client

设计模式中有一种Facade模式，称为门面模式或者外观模式。这种模式提供一个简洁对外语义，屏蔽内部系统复杂性。

client承载数据对外传输对象DTO，facade承载对外服务，必须满足最小知识原则，无关信息不必对外透出。这样做有两个优点：

简洁性：对外服务语义明确简洁
安全性：敏感字段不能对外透出

2.6.1 项目结构

(1) client

user-demo-service-client
    -/src/main/java
        -base
            -dto
                -BaseDTO.java
            -error
                -BizException.java
                -BizErrorCode.java
            -event
                -BaseEventDTO.java
            -result
                -ResultDTO.java
        -player
            -dto
                -PlayerCreateDTO.java
                -PlayerQueryResultDTO.java
                -PlayerUpdateDTO.java
            -enums
                -PlayerMessageTypeEnum.java
            -service
                -PlayerClientService.java

(2) facade

user-demo-service-facade
    -/src/main/java
        -player
            -adapter
                -PlayerFacadeAdapter.java
            -impl
                -PlayerClientServiceImpl.java
        -game
            -adapter
                -GameFacadeAdapter.java
            -impl
                -GameClientServiceImpl.java

2.6.2 本项目依赖

client不依赖本项目其它模块，这一点非常重要：因为client会被外部引用，必须保证本层简洁和安全。facade依赖本项目三个模块：

domain
client
application

2.6.3 核心代码

(1) DTO

以查询运动员信息为例，查询结果DTO只封装强业务字段，运动员ID、创建时间、修改时间等业务不强字段无须透出：

public class PlayerQueryResultDTO implements Serializable {
    private String playerName;
    private Integer height;
    private Integer weight;
    private GamePerformanceDTO gamePerformanceDTO;
}

(2) 客户端服务

public interface PlayerClientService {
    public ResultDTO<PlayerQueryResultDTO> queryById(String playerId);
}

(3) 适配器

public class PlayerFacadeAdapter {

    // domain -> dto
    public PlayerQueryResultDTO convertQuery(PlayerQueryResultDomain domain) {
        if (null == domain) {
            return null;
        }
        PlayerQueryResultDTO result = new PlayerQueryResultDTO();
        result.setPlayerId(domain.getPlayerId());
        result.setPlayerName(domain.getPlayerName());
        result.setHeight(domain.getHeight());
        result.setWeight(domain.getWeight());
        if (null != domain.getGamePerformance()) {
            GamePerformanceDTO performance = convertGamePerformance(domain.getGamePerformance());
            result.setGamePerformanceDTO(performance);
        }
        return result;
    }
}

(4) 服务实现

本层可以引用applicationService，也可以引用domainService，因为对于查询等简单业务场景，没有多领域聚合，可以直接使用领域服务。

public class PlayerClientServiceImpl implements PlayerClientService {

    @Resource
    private PlayerDomainService playerDomainService;
    @Resource
    private PlayerFacadeAdapter playerFacadeAdapter;

    @Override
    public ResultDTO<PlayerQueryResultDTO> queryById(String playerId) {
        PlayerQueryResultDomain resultDomain = playerDomainService.queryPlayerById(playerId);
        if (null == resultDomain) {
            return ResultCommonDTO.success();
        }
        PlayerQueryResultDTO result = playerFacadeAdapter.convertQuery(resultDomain);
        return ResultCommonDTO.success(result);
    }
}

2.7 controller

facade服务实现可以作为RPC提供服务，controller则作为本项目HTTP接口提供服务，供前端调用。

controller需要注意HTTP相关特性，敏感信息例如登陆用户ID不能依赖前端传递，登陆后前端会在请求头带一个登陆用户信息，服务端需要从请求头中获取并解析。

2.7.1 项目结构

user-demo-service-controller
    -/src/main/java
        -controller
            -player
                -PlayerController.java
            -game
                -GameController.java

2.7.2 本项目依赖

facade

2.7.3 核心代码

@RestController
@RequestMapping("/player")
public class PlayerController {

    @Resource
    private PlayerClientService playerClientService;

    @PostMapping("/add")
    public ResultDTO<Boolean> add(@RequestHeader("test-login-info") String loginUserId, @RequestBody PlayerCreateDTO dto) {
        dto.setCreator(loginUserId);
        ResultCommonDTO<Boolean> resultDTO = playerClientService.addPlayer(dto);
        return resultDTO;
    }

    @PostMapping("/update")
    public ResultDTO<Boolean> update(@RequestHeader("test-login-info") String loginUserId, @RequestBody PlayerUpdateDTO dto) {
        dto.setUpdator(loginUserId);
        ResultCommonDTO<Boolean> resultDTO = playerClientService.updatePlayer(dto);
        return resultDTO;
    }

    @GetMapping("/{playerId}/query")
    public ResultDTO<PlayerQueryResultDTO> queryById(@RequestHeader("test-login-info") String loginUserId, @PathVariable("playerId") String playerId) {
        ResultCommonDTO<PlayerQueryResultDTO> resultDTO = playerClientService.queryById(playerId);
        return resultDTO;
    }
}

2.8 boot

boot作为启动层承载启动入口

2.8.1 项目结构

user-demo-service-boot
    -/src/main/java
        -com.user.demo.service
            -MainApplication.java

2.8.2 依赖本项目

所有模块

2.8.3 核心代码

@MapperScan("com.user.demo.service.infrastructure.*.mapper")
@SpringBootApplication
public class MainApplication {
    public static void main(final String[] args) {
        SpringApplication.run(MainApplication.class, args);
    }
}