贫血模式or领域模式

一个例子

我要举的是一个银行转帐的例子，又是一个被用滥了的例子。但即使这个例子也不是自己想出来的，而是剽窃的<<POJOs in Action>>中的例子，原谅我可怜的想像力。当钱从一个帐户转到另一个帐户时，转帐的金额不能超过第一个帐户的存款余额，余额总数不能变，钱只是从一个账户流向另一个帐户，因此它们必须在一个事务内完成，每次事务成功完成都要记录此次转帐事务，这是所有的规则。

 

 

贫血模型

我们首先用贫血模型来实现。所谓贫血模型就是模型对象之间存在完整的关联(可能存在多余的关联)，但是对象除了get和set方外外几乎就没有其它的方 法，整个对象充当的就是一个数据容器，用C语言的话来说就是一个结构体，所有的业务方法都在一个无状态的Service类中实现，Service类仅仅包 含一些行为。这是Java Web程序采用的最常用开发模型，你可能采用的就是这种方法，虽然可能不知道它有个“贫血模型”的称号，这要多 亏Martin Flower(这个家伙惯会发明术语！)。

 

包结构

在讨论具体的实现之前，我们先来看来贫血模型的包结构，以便对此有个大概的了解。

  贫血模型的实现一般包括如下包：

• dao：负责持久化逻辑
• model：包含数据对象，是service操纵的对象
• service：放置所有的服务类，其中包含了所有的业务逻辑
• facade：提供对UI层访问的入口

代码实现

先看model包的两个类，Account和TransferTransaction对象，分别代表帐户和一次转账事务。由于它们不包含业务逻辑，就是一个普通的Java Bean，下面的代码省略了get和set方法。

1. public   class  Account {  
2.     private  String accountId;  
3.     private  BigDecimal balance;  
4.   
5.     public  Account() {}  
6.     public  Account(String accountId, BigDecimal balance) {  
7.         this .accountId = accountId;  
8.         this .balance = balance;  
9.     }  
10.     // getter and setter ....   
11.   
12. }   

1. public   class  TransferTransaction {  
2.     private  Date timestamp;  
3.     private  String fromAccountId;  
4.     private  String toAccountId;  
5.     private  BigDecimal amount;    
6.   
7.     public  TransferTransaction() {}  
8.   
9.     public  TransferTransaction(String fromAccountId, String toAccountId, BigDecimal amount, Date timestamp) {  
10.         this .fromAccountId = fromAccountId;  
11.         this .toAccountId = toAccountId;  
12.         this .amount = amount;  
13.         this .timestamp = timestamp;  
14.     }  
15.   
16.     // getter and setter ....   
17. }  

1. public   interface  TransferService {  
2.     TransferTransaction transfer(String fromAccountId, String toAccountId, BigDecimal amount)   
3.             throws  AccountNotExistedException, AccountUnderflowException;  
4. }   

1. public   class  TransferServiceImpl  implements  TransferService {  
2.     private  AccountDAO accountDAO;  
3.     private  TransferTransactionDAO transferTransactionDAO;  
4.   
5.     public  TransferServiceImpl(AccountDAO accountDAO,   
6.             TransferTransactionDAO transferTransactionDAO) {  
7.         this .accountDAO = accountDAO;  
8.         this .transferTransactionDAO = transferTransactionDAO;  
9.   
10.     }  
11.   
12.     public  TransferTransaction transfer(String fromAccountId, String toAccountId,  
13.             BigDecimal amount) throws  AccountNotExistedException, AccountUnderflowException {     
14.     Validate.isTrue(amount.compareTo(BigDecimal.ZERO) > 0 );        
15.   
16.         Account fromAccount = accountDAO.findAccount(fromAccountId);  
17.         if  (fromAccount ==  null )  throw   new  AccountNotExistedException(fromAccountId);  
18.         if  (fromAccount.getBalance().compareTo(amount) <  0 ) {  
19.             throw   new  AccountUnderflowException(fromAccount, amount);  
20.         }         
21.   
22.         Account toAccount = accountDAO.findAccount(toAccountId);  
23.         if  (toAccount ==  null )  throw   new  AccountNotExistedException(toAccountId);  
24.         fromAccount.setBalance(fromAccount.getBalance().subtract(amount));  
25.         toAccount.setBalance(toAccount.getBalance().add(amount));                 
26.   
27.         accountDAO.updateAccount(fromAccount);      // 对Hibernate来说这不是必须的   
28.         accountDAO.updateAccount(toAccount);        // 对Hibernate来说这不是必须的   
29.         return  transferTransactionDAO.create(fromAccountId, toAccountId, amount);  
30.     }  
31. }  

 

优缺点

 

贫血模型的优点是很明显的：

1. 被许多程序员所掌握，许多教材采用的是这种模型，对于初学者，这种模型很自然，甚至被很多人认为是java中最正统的模型。
2. 它非常简单，对于并不复杂的业务(转帐业务)，它工作得很好，开发起来非常迅速。它似乎也不需要对领域的充分了解，只要给出要实现功能的每一个步骤，就能实现它。
3. 事务边界相当清楚，一般来说service的每个方法都可以看成一个事务，因为通常Service的每个方法对应着一个用例。（在这个例子中我使用了facade作为事务边界，后面我要讲这个是多余的)

其缺点为也是很明显的：

1. 所有的业务都在service中处理，当业越来越复杂时，service会变得越来越庞大，最终难以理解和维护。
2. 将所有的业务放在无状态的service中实际上是一个过程化的设计，它在组织复杂的业务存在天然的劣势，随着业务的复杂，业务会在service中多个方法间重复。
3. 当添加一个新的UI时，很多业务逻辑得重新写。例如，当要提供Web Service的接口时，原先为Web界面提供的service就很难重用，导致重复的业务逻辑（在贫血模型的分层图中可以看得更清楚），如何保持业务逻辑一致是很大的挑战。

 

领域模型

 

接下来看看领域驱动模型，与贫血模型相反，领域模型要承担关键业务逻辑，业务逻辑在多个领域对象之间分配，而Service只是完成一些不适合放在模型中的业务逻辑，它是非常薄的一层，它指挥多个模型对象来完成业务功能。

 

包结构

 

领域模型的实现一般包含如下包：

• infrastructure: 代表基础设施层，一般负责对象的持久化。
• domain：代表领域层。domain包中包括两个子包，分别是model和service。 

model中包含模型对象，Repository（DAO)接口。它负责 关键业务逻辑 。

service包为一系列的领域服务，之所以需要service，按照DDD（领域驱动开发）的观点，是因为领域中的某些概念本 质是一些行为，并且不便放入某个模型对象中。比如 转帐操作，它是一个行为，并且它涉及三个对 象 ， fromAccount，toAccount和TransferTransaction，将它放入任一个对象中都不好。

• application: 代表应用层，它的主要提供对UI层的统一访问接口，并作为事务界限。

代码实现

 

现在来看实现，照例先看model中的对象：

1. public   class  Account {  
2.     private  String accountId;  
3.     private  BigDecimal balance;  
4.       
5.     private  OverdraftPolicy overdraftPolicy = NoOverdraftPolicy.INSTANCE;  
6.       
7.     public  Account() {}  
8.       
9.     public  Account(String accountId, BigDecimal balance) {  
10.         Validate.notEmpty(accountId);  
11.         Validate.isTrue(balance == null  || balance.compareTo(BigDecimal.ZERO) >=  0 );  
12.           
13.         this .accountId = accountId;  
14.         this .balance = balance ==  null  ? BigDecimal.ZERO : balance;  
15.     }  
16.       
17.     public  String getAccountId() {  
18.         return  accountId;  
19.     }  
20.   
21.     public  BigDecimal getBalance() {  
22.         return  balance;  
23.     }  
24.       
25.     public   void  debit(BigDecimal amount)  throws  AccountUnderflowException {  
26.         Validate.isTrue(amount.compareTo(BigDecimal.ZERO) > 0 );  
27.           
28.         if  (!overdraftPolicy.isAllowed( this , amount)) {  
29.             throw   new  AccountUnderflowException( this , amount);  
30.         }  
31.         balance = balance.subtract(amount);  
32.     }  
33.       
34.     public   void  credit(BigDecimal amount) {  
35.         Validate.isTrue(amount.compareTo(BigDecimal.ZERO) > 0 );  
36.           
37.         balance = balance.add(amount);  
38.     }  
39.       
40. }  

TransferServiceImpl类：

1. public   class  TransferServiceImpl  implements  TransferService {  
2.     private  AccountRepository accountRepository;  
3.     private  TransferTransactionRepository transferTransactionRepository;  
4.       
5.     public  TransferServiceImpl(AccountRepository accountRepository,   
6.             TransferTransactionRepository transferTransactionRepository) {  
7.         this .accountRepository = accountRepository;  
8.         this .transferTransactionRepository = transferTransactionRepository;  
9.     }  
10.       
11.     public  TransferTransaction transfer(String fromAccountId, String toAccountId,  
12.             BigDecimal amount) throws  AccountNotExistedException, AccountUnderflowException {  
13.         Account fromAccount = accountRepository.findAccount(fromAccountId);  
14.         if  (fromAccount ==  null )  throw   new  AccountNotExistedException(fromAccountId);  
15.         Account toAccount = accountRepository.findAccount(toAccountId);  
16.         if  (toAccount ==  null )  throw   new  AccountNotExistedException(toAccountId);  
17.   
18.         fromAccount.debit(amount);  
19.         toAccount.credit(amount);  
20.           
21.         accountRepository.updateAccount(fromAccount);   // 对Hibernate来说这不是必须的   
22.         accountRepository.updateAccount(toAccount);     // 对Hibernate来说这不是必须的   
23.         return  transferTransactionRepository.create(fromAccountId, toAccountId, amount);  
24.     }  
25.       
26. }  

 

优缺点

 

其优点是：

1. 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。
2. 当需要多个UI接口时，领域模型可以重用，并且业务逻辑只在领域层中出现，这使得很容易对多个UI接口保持业务逻辑的一致(从领域模型的分层图可以看得更清楚)。

其缺点是：

1. 对程序员的要求较高，初学者对这种将职责分配到多个协作对象中的方式感到极不适应。
2. 领域驱动建模要求对领域模型完整而透彻的了解，只给出一个用例的实现步骤是无法得到领域模型的，这需要和领域专家的充分讨论。错误的领域模型对项目的危害非常之大，而实现一个好的领域模型非常困难。
3. 对于简单的软件，使用领域模型，显得有些杀鸡用牛刀了。

 

我的看法

 

 

这部分我将提出一些可能存在争议的问题并提出自己的看法。

 

软件分层

理解软件分层、明晰每层的职责对于理解领域模型以及代码实现是有好处的。软件一般分为四层，分别为表示层，应用层，领域层和基础设施层。软件领域中另外一个著名的分层是TCP/IP分层，分为应用层,运输层,网际层和网络接口层。我发现它们之间存在对应关系，见下表：

 

TCP/IP分层		软件分层
		表示层	负责向用户显示信息。
应用层	负责处理特定的应用程序细节。如HTTP、FTP,SMTP等协议。	应用层	定义软件可以完成的工作，指挥领域层的对象来解决问题。它不负责业务逻辑，是很薄的一层。
运输层	两台主机上的应用程序提供端到端的通信。主要包括TCP,UDP协议。	领域层	负责业务逻辑，是业务软件的核心。包含model和service两个子包。
网际层	处理分组在网络中的活动，例如分组的选路。主要包括IP协议。
网络接口层	操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的网络接口卡。它们一起处理与电缆（或其他任何传输媒介）的物理接口细节。	基础设施层	为上层提供通用技术能力，如消息发送，数据持久化等。

 

对于TCP/IP来说，运输层和网际层是最核心的，这也是TCP/IP名字的由来，就像领域层也是软件最核心的一层。可以看出领域模型的包结构与软 件分层是一致的。在软件分层中，表示层、领域层和基础设施层都容易理解，难理解的是应用层，很容易和领域层中Service混淆。领域Service属于领域层，它需要承担部分业务概念，并且这个业务概念不易放入模型对象中。应用层服务不承担任何业务逻辑和业务概念，它只是调用领域层中的对象（服务和模 型）来完成自己的功能。应用层为表示层提供接口，当UI接口改变一般也会导致应用层接口改变，也可能当UI接口很相似时应用层接口不用改变，但是领域层 (包括领域服务)不能变动。例如一个应用同时提供Web接口和Web Service接口时，两者的应用层接口一般不同，这是因为Web Service的接口一般要粗一些。可以和TCP/IP的层模型进行类比，开发一个FTP程序和MSN聊天程序，它们的应用层不同，但是可以同样利用 TCP/IP协议，TCP/IP协议不用变。与软件分层不同的是，当同样开发一个FTP程序时，如果只是UI接口不同，一个是命令行程序，一个是图形界面，应用层不用变（利用的都是FTP服务）。下图给出领域模型中的分层：

 

 

 

Repository接口属于领域层

 

可能有人会将Repository接口，相当于贫血模型中的DAO接口，归于基础设施层，毕竟在贫血模型中DAO是和它的实现放在一起。这就涉及 Repository 接口到底和谁比较密切？应该和domain层比较密切，因为Repository接口是由domain层来定义的。用TCP/IP来类比，网际层支持标准 以太网、令牌环等网络接口，支持接口是在网际层中定义的，没有在网际层定义的网络接口是不能被网际层访问的。那么为什么在贫血模型中DAO的接口没有放在 model包中，这是因为贫血模型中DAO的接口是由service来定义的，但是为什么DAO接口也没有放在service包中，我无法解释，按照我的观点DAO接口放在service包中要更好一些，将DAO接口放在dao包或许有名称上对应的考虑。对于领域模型，将Repository接口放入 infrastructure包中会引入包的循环依赖，Repository依赖Domain，Domain依赖Repository。然而对于贫血模 型，将DAO接口放入dao包中则不会引入包循环依赖，只有service对DAO和model的依赖，而没有反方向的依赖，这也导致service包很不稳定，service又正是放置业务逻辑的地方。JDepend这个工具可以检测包的依赖关系。

 

贫血模型中Facade有何用？

 

我以前的做一个项目使用的就是贫血模型，使用了service和facade，当我们讨论service和facade有什么区别时，很少有人清 楚，最终结果facade就是一个空壳，它除了将方法实现委托给相应的service方法，不做任何事，它们的接口中的方法都一样。Facade应该是主 要充当远程访问的门面，这在EJB时代相当普遍，自从Rod Johson叫嚷without EJB之后，大家对EJB的热情降了很多，对许多使用贫血模型的应用程序来说，facade是没有必要的。贫血模型中的service在本质上属于应用层 的东西。当然如果确实需要提供远程访问，那么远程Facade(或许叫做Remote Service更好)也是很有用的，但是它仍然属于应用层，只不过在技术层面上将它的实现委托给对应的Service。下图是贫血模型的分层：

 

 

从上面的分层可以看出贫血模型实际上相当于取消掉了领域层，因为领域层并没有包含业务逻辑。

 

 

DAO到底有没有必要？

 

贫血模型中的DAO或领域模型中的Repository到底有没有必要？有人认为DAO或者说Repository是充血模型的大敌，对此我无论如何也不赞同。DAO或Repository是负责持久化逻辑的，如果取消掉DAO或Repository，将持久化逻辑直接写入到model对象中，势必造成model对象承担不必要的职责。虽然现在的ORM框架已经做得很好了，持久化逻辑还是需要大量的代码，持久化逻辑的掺入会使model中的业务逻辑 变得模糊。允许去掉DAO的一个必要条件就是Java的的持久化框架必须足够先进，持久化逻辑的引入不会干扰业务逻辑，我认为这在很长一段时间内将无法做到。在rails中能够将DAO去掉的原因就是rail中实现持久化逻辑的代码很简洁直观，这也与ruby的表达能力强有关系。DAO的另外一个好处隔离数据库，这可以支持多个数据库，甚至可以支持文件存储。基于DAO的这些优点，我认为，即使将来Java的持久化框架做得足够优秀，使用DAO将持久化逻 辑从业务逻辑中分离开来还是十分必要的，况且它们本身就应该分离。

 

 

 

结束语

 

在这篇文章里，我使用了一个转帐例子来描述领域模型和贫血模型的不同，实现代码可以从附件中下载，我推荐你看下附件代码，这会对领域模型和贫血模型 有个更清楚的认识。我谈到了软件的分层，以及贫血模型和领域模型的实现又是怎样对应到这些层上去的，最后是对DAO(或Repository)的讨论。以 上只是我个人观点，如有不同意见欢迎指出。

争论的焦点到了DAO上啊，呵呵。确实，实践中很多项目最终实施DDD的结果就是把所有的DAO重命名为Repository。但是我认为DAO和Repository很像，但是不是一个东西，因为它们出发点不同。 

为什么要有DAO？ 
因为之前，很早之前，我们对于框架中立性还很受用。DAO给了我们可以随时把Hibernate换成ibatis的幻觉，所以我们要有一个地方隔离了框架。 
而且DAO集中了所有的查询，方便了性能调优人员。同时也鼓励了查询的重用，同样方便了调优。 

为什么要有Repository？ 
在我看来，与其说PublicationRepository，不如说Publications。Repository是一个集合对象，它封装了集合的逻辑。因为它具有封装性，所以它应该负责保持这个集合的状态，比如拒绝一些非法的的修改

1. class  PublicationRepository {  
2.   public   void  save(Publication pub) {  
3.    if  (hasSameName(pub)) {  
4.      throw   new  InvalidPublicationException();  
5.    }  
6.    dao.save(pub);  
7.   }  
8. }  

1. class PublicationRepository {  
2.   public void save(Publication pub) {  
3.    if (hasSameName(pub)) {  
4.      throw new InvalidPublicationException();  
5.    }  
6.    dao.save(pub);  
7.   }  
8. }  

另外，Repository只应该负责Aggregate Root（聚合根）。对于被Aggregate的对象，应该用Navigation（导航），也就是在关系之间游走来获取。所以不是所有的查询都必须由Repository来完成，比如说：

1. class  Contact {  
2.   private  List contactNotes =  new  ArrayList();  
3.   public   void  contactedBy(User accountManager, DateTime time){  
4.     ContactNote contactNote = new  ContactNote( this , accountManager, time);  
5.     if  (isDuplicated(contactNote)) {  
6.       throw   new  InvalidContactNote();  
7.     }  
8.     contactNotes.add(contactNote);  
9.   }  
10.   private   boolean  isDuplicated(ContactNote contactNote) {  
11.     // 查询contactNotes   
12.     return  xxx;  
13.   }  
14. }  

现状是，对象之间的关联不可查询导致了，很多这样的查询必须通过xxxDao，xxxRepository来完成。其实它们都不应该插手。 

理想情况下，只有业务开始的时候用repository加载对象，在结束的时候用repository把对象存储回去，中间都是领域对象在互相作用。而DAO，可以以Generic Query Builder的形式存在，不过和它之前被发明出来的意图已经不是一个东西了。

 

DAO原本的作用就是隔离数据库的影响，没有业务逻辑。而Repository更抽象，从概念上来说是一个可以全局访问的集合，从这个意义上来讲对你所举 PublicationRepository，使用add(Publication pub)作为方法签名要更好一些。Repository也负责保持完整对象的完整性，PublicationRepository的例子也说明了这一点， 另外一个例子，但从数据库重建一个对象时，由于外部原因，对象已经变得不完整，将它恢复为一个完整的对象或者直接抛异常也是Repostory的责任，它可以将这种保证对象完整性的责任委托给别的对象（如Factory）。将Repository和DAO联合起来用应该很有用，谢谢你的提醒！