System Design 101：清洁架构设计指南
项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/sy/system-design-101 清洁架构（Clean Architecture）是一种将系统划分为不同层次的设计思想，旨在实现代码的高内聚、低耦合，提高系统的可维护性、可扩展性和可测试性。它强调业务逻辑位于系统的核心，不受外部框架、数据库或界面的影响，使系统能够独立于这些外部因素进行演化。
清洁架构的核心原则
依赖规则
依赖规则是清洁架构的核心原则，它规定源代码依赖只能指向内部圈层。也就是说，内部圈层的代码不应该知道外部圈层的任何信息，外部圈层的变化不会影响内部圈层。这种规则确保了核心业务逻辑的稳定性，使其不会因为外部技术的变化而受到干扰。
关注点分离
将系统按照不同的关注点划分为多个层次，每个层次专注于解决特定的问题。例如，实体层专注于业务实体的定义，用例层专注于业务逻辑的实现，接口适配层专注于与外部系统的交互等。这种分离使得每个层次的代码更加清晰、易于理解和维护。
清洁架构的层次结构
实体层（Entities）
实体层是系统的核心，包含了业务实体和业务规则。实体可以是具有身份标识的对象，也可以是一些数据结构和相关的业务逻辑。它们代表了系统中最稳定的部分，不依赖于任何外部框架或技术。例如，在一个电商系统中，“用户”“商品”“订单”等都可以作为实体。
用例层（Use Cases）
用例层包含了系统的业务逻辑，它协调实体层中的实体来完成特定的业务功能。用例层的代码依赖于实体层，但不依赖于外部框架或技术。用例层定义了系统能够做什么，以及如何做。例如，“下单”“支付”“退款”等业务流程都可以在用例层中实现。
接口适配层（Interface Adapters）
接口适配层负责将用例层和实体层与外部系统进行适配。它将外部系统的数据格式转换为用例层和实体层能够理解的数据格式，反之亦然。接口适配层包括控制器、网关、 presenter 等组件。例如，控制器接收外部请求并将其转换为用例层能够处理的参数，网关将用例层的结果转换为外部系统能够接受的响应。
基础设施层（Infrastructure）
基础设施层是系统的最外层，包含了与外部系统交互的具体实现，如数据库、Web框架、消息队列等。基础设施层依赖于接口适配层，为接口适配层提供具体的实现。例如，数据库驱动、Web服务器等都属于基础设施层。
清洁架构的优势
提高系统的可维护性
由于系统按照层次结构进行划分，每个层次的职责明确，代码之间的耦合度低，当需要修改某个功能时，只需要修改相应层次的代码，不会对其他层次产生太大的影响，从而提高了系统的可维护性。
增强系统的可扩展性
当系统需要添加新的功能或集成新的外部系统时，可以在相应的层次上进行扩展，而不需要对整个系统进行大规模的修改。例如，添加一个新的数据库只需要在基础设施层中添加相应的驱动和适配代码即可。
便于系统的测试
由于核心业务逻辑位于内部圈层，不依赖于外部系统，因此可以方便地对其进行单元测试。而外部圈层的代码可以通过模拟对象进行测试，提高了测试的效率和覆盖率。
清洁架构的实践案例
电商系统中的应用
在电商系统中，采用清洁架构可以将“商品管理”“订单处理”“支付流程”等业务逻辑封装在用例层，实体层定义“商品”“订单”“用户”等业务实体。接口适配层负责与前端页面、数据库、第三方支付接口等进行交互，基础设施层提供数据库存储、Web服务器等支持。这样，当需要更换数据库或支付接口时，只需要修改接口适配层和基础设施层的代码，不会影响到核心的业务逻辑。
企业级应用中的应用
在企业级应用中，业务逻辑通常比较复杂，而且需要与多个外部系统进行集成。采用清洁架构可以将业务逻辑与外部系统隔离开来，使系统更加稳定和可靠。例如，在客户关系管理（CRM）系统中，核心的客户管理、销售管理等业务逻辑位于用例层和实体层，接口适配层负责与外部的邮件系统、短信平台、财务系统等进行交互。
总结
清洁架构是一种强大的系统设计思想，它通过明确的层次划分和依赖规则，实现了系统的高内聚、低耦合，提高了系统的可维护性、可扩展性和可测试性。在实际应用中，我们需要根据具体的业务需求和系统特点，灵活地运用清洁架构的原则和思想，构建出高质量的软件系统。通过采用清洁架构，开发团队可以更加专注于业务逻辑的实现，而不必过多地关注外部技术的细节，从而提高开发效率和系统质量。
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
