架構的“一小步”,業務的一大步

前言:

談到“架構”這兩個字,會有好多的名詞閃現,比如:分層架構、事件驅動架構、DDD、CQRS等。亦或者一堆的軟件設計原則,如:KISS原則(Keep it Simple and Stupid)、SOLID原則(單一責任原則、開放封閉原則、里氏替換原則、接口分離原則、依賴導致原則)等。甚至如狀態圖、用例圖、時序圖、活動圖等UML建模,GOF設計模式等。

本文不會討論這些架構概念,而是從閒魚詳情頁這個業務場景出發,分析出當前的業務問題和痛點,然後通過一步步的架構推導設計,解決這些痛點。隨著業務的發展,相信這些問題大家都會遇到。而解決問題的過程,或多或少的會用到上面的設計原則。

架構的“一小步”,業務的一大步

一:老的業務架構 - MVC架構

很多同學開始寫業務的時候,基本都會先建表,然後生成CURD,最後再堆業務邏輯,從DAO->Manager->Service->Controller一路寫到底。在業務小的時候,這種架構非常的簡單實用,可以快速的開發上線。

但隨著業務發展,人員不斷增加,老的架構難以支撐業務的發展,穩定性和效率受到極大挑戰。蠻荒時代已過,精耕細作的時代到來,急需一種更合適的架構來支撐業務的發展。

以閒魚的詳情頁舉例,在業務初期,詳情的樣式只有普通的開價寶貝一種,但隨著業務的發展,演變出拍賣、免費送、租房、玩家等細分領域的商品詳情頁(我們將細分領域的業務命名為“垂直業務”)。

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圖2:閒魚詳情頁業務演變

此時,還不斷的在老的業務邏輯裡添加新的業務邏輯,導致所有的詳情業務邏輯堆在一起。於是乎,會出現下面的場景:

1)今天A詳情業務線的同學,加了段邏輯,掛了,影響了所有業務線的同學;

2)B詳情業務線的同學想做單獨的監控、緩存、降級等,做不到啊,大家的邏輯在一起,改造成本太高;

3)C詳情業務線的同學本想只關注C詳情業務邏輯,發現所有業務都在一起,不得不將所有業務都理清楚一遍;

4)D詳情業務線的同學發現前面的業務邏輯太複雜,為了將影響面減少到最小,找了一個認為最安全的地方,加了一段D詳情業務的特殊處理。

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圖3:詳情頁堆邏輯代碼

有人可能會問,堆邏輯正常的啊,加幾行代碼,業務就上線了,互聯網提倡的敏捷開發,當然是怎麼快怎麼來。但敏捷開發 != 提需求 + 編碼 + 發佈,加幾行代碼交付業務上線,可能會帶來眼前的收益,但一直這麼下去,代碼會越來越臃腫,沒有設計和文檔沉澱的系統,難以維護,出故障只是時間問題。

二:新的業務架構 - 業務隔離 + 領域建模

吉德林法則講:把難題清清楚楚地寫出來,便已經解決了一半。 老的架構的問題,歸納起來講:

1.業務沒有做隔離,所有的垂直業務邏輯都堆在一起,互相影響。

2.詳情頁業務足夠的複雜,卻沒有統一的模型,形成統一的認知。

因此,架構的設計方案就著重解決這兩個問題。

2.1 業務隔離架構推導與設計

一個業務,有多種形態的實現,很容易對應到設計模式裡的策略模式。最粗暴的方式,每個垂直業務都自己實現詳情頁。

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圖4 使用策略模式,隔離每個業務的實現

這種方式,業務雖然隔離了,但維護成本極高,添加一個通用的功能,所有業務都需要添加一遍。 因此需要將共性內容(不變的部分)抽象出來,將變化的部分由各個垂直業務去實現。

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圖5,抽象出共性(不變)和特性(變)的內容

這種方式,解決了業務的隔離,共性的內容統一維護,變化的部分由各個垂直業務獨立維護。但此時,所有的業務團隊還是在一個應用工程裡寫業務代碼,會出現如下場景:

1)開發階段,各業務線都在這個應用里拉取一個分支進行開發,集成部署時,代碼衝突難以避免。

2)A業務線添加了一段自己業務線的邏輯,部署失敗了,導致其它業務線也無法使用。

3)N業務線不在自己的團隊內,屬於外部合作團隊,如何添加該業務線的邏輯。

這些場景存在的原因在於,業務代碼雖然隔離了, 但人員的開發過程並沒有隔離。有如下3中方法可供選擇:

a. 將共性的內容打成二方依賴包,每個垂直業務依賴這個二方包,進行獨立應用開發。

這種二方依賴的方法最常用,但在二方服務裡添加一個通用功能的時候,要告知所有業務方都升級二方包,還要發版,升級的成本高。

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圖6.a 共性內容打成二方包

b. 垂直業務獨立應用開發,然後將代碼打成jar包,再集成到共性業務應用裡,一起部署。

該方法依賴關係跟方法a相反,但部署方式不夠靈活。如果要實現垂直業務的獨立部署,改造成本太高,需要做類隔離,budle隔離等。

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圖6.b 垂直業務打成二方包

  1. 綜合a和b的優點,將共性的業務獨立部署,垂直業務既可以獨立部署,也可以寫在共性內容應用裡。當調用某個垂直業務實現時,可以自動路由到具體的垂直業務實現(這個垂直業務實現可以是一個本地調用,也可以是一個遠程調用)。這樣,垂直業務的開發人員就可以在自己的應用中開發、部署、運維,解決開發人員的隔離問題。
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圖6.c 互不依賴,部署方式可選

至此,業務的隔離,開發人員的隔離問題都已解決。但該架構方案顯然不只有詳情這一個場景可用,其他類似的業務場景也有相似的問題。因此,架構的代碼不能與業務的代碼耦合在一起,需要將架構的代碼獨立出來,形成通用的技術工具,以應用於所有類似的業務,業務開發應該只關心業務的事情。我們特地為此開發了一個多實現“業務隔離”路由工具,最終的隔離架構設計圖如下:

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圖7: 總體架構圖。

2.2.領域模型在詳情頁的使用

隔離的問題解決了,再來談談詳情頁的領域建模。

為何需要領域建模?好多java開發的同學,大都會遇到這樣的問題:1)一門OO(面向對象)的語言,寫出來的代碼都沒有OO的感覺,到像是過程式的代碼,面向對象的思想基本沒有使用到。2)雖然代碼滿足了業務需求,但從代碼中,完全看不到業務領域的影子,業務領域和代碼是脫節的。3)隨著業務的越來越複雜,裡面的依賴關係梳理起來非常困難,業務模塊沒有邊界可言。

為了不給後人挖坑,為了解決詳情頁複雜的邏輯,為了讓代碼更有範,為了讓接手詳情的同學都有統一的業務領域認知,因此決定對詳情領域進行領域建模。

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圖8: 領域驅動設計-模型關係總圖

Eric Evans的那本《領域驅動設計——軟件核心複雜性應對之道》經典書籍大行其道十幾年,網上關於領域建模的文章也是浩如煙海,自頂向下、自底向上、四色原型建模、問題空間領域模型抽象方法論也非常的多。但這些文章和書籍,要麼談論理論概念,要麼談論建模方式,對初學者來說,看完之後,還是寫不出相應的代碼。

所以本文不在重複的去講領域建模的概念,直接通過閒魚詳情頁這個業務場景,講述建模的步驟、DDD的代碼展示,給讀者一個更直觀的參考。

2.2.1 詳情頁領域建模

閒魚詳情頁是一個純展示的頁面,用一句話可以概括為,“詳情頁是包括:商品、賣家、買家、魚塘、認證、互動等內容的信息聚合展示頁” 。

這裡我們使用四色原型建模法進行建模。上面的這句話最骨幹的內容為:詳情頁是一個“信息聚合展示頁”(瞬間事件)。

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圖9: 詳情頁是一個信息聚合展示頁

骨幹內容定義好後,為了更好的描述詳情頁是什麼,需要補充一些實體對象,詳情頁主要包含商品、賣家、買家、魚塘這些實體(人-物-地點)。

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圖10: 詳情頁中包含的主要實體

在此基礎上,進一步的進行抽象,用戶實體中,有賣家、買家這個角色存在;魚塘實體中,又有塘主、塘民角色存在(塘主也是塘民,所以塘主應該繼承自塘民)。加入角色後的模型如圖11所示:

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圖11: 詳情頁中的角色

最後,再把一些描述信息放進去

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圖12: 模型中補充描述信息

有了模型的設計,再轉為類圖設計。根據模型的抽象,詳情頁是信息展示的聚合,因此它是個聚合根,包含了商品、賣家、買家、魚塘這些實體信息。 商品信息描述裡,又有視頻、圖片、文本、互動等信息。視頻、圖片可以抽象為媒體信息。使用UML設計出最終的類圖,如圖13所示

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圖13: 詳情頁類圖結構

2.2.2 DDD代碼展示

在實現詳情頁時,依據的是DDD中的定義。DDD中最主要的內容包括:entity、value object、aggregate、repository、factory和service (如圖8所示), 以及Infrastructure, Domain, application和User Interface 分層結構,如圖14所示:

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圖14 領域驅動設計分層架構

Infrastructure主要用於持久化數據的讀取和寫入;Domain為領域層,提供領域信息,這是業務的核心所在;Application是很薄的一層,沒有業務邏輯,用來協調應用活動;User Interface負責用戶信息展示。將這個分層結構映射到工程結構如圖15所示。

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圖15:DDD領域建模工程結構

這裡的Applicaiton層沒有業務邏輯,只作為二方服務對外提供。此外,工程結構中沒有寫User Interface層,因為該應用是以二方服務提供,當然,如果提供REST服務,則可以寫在這一層。

多數的用戶對MVC架構比較瞭解,因此,圖16對比了DDD的分層架構和MVC的架構,以做參考。

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圖16:DDD分層對比MVC分層

根據上文的模型抽象,領域對象主要有 ItemEntity, SellerEnity, BuyerEntity, FishPoolEntity,並通過詳情頁聚合根DetailAggregate聚合。

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圖17: 詳情頁聚合根

在圖15應用結構分層中,有3種類型的數據對象,DO對象表示持久化的數據對象, Entity為領域對象,DTO為對外的傳輸對象。

首先通過領域層的Repository,調用基礎設置層的Dao讀取DO結構,再使用Convertor轉為Entity領域對象。

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圖18: Repository的定義

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圖19: Converor轉化器的定義

領域entity處理各自的領域業務邏輯,然後通過領域層的DetailService,對聚合根DetailAggregate進行整體詳情頁業務領域處理。最後轉為DTO傳輸對象提供對外服務。

三: 總結和思考

本文從詳情頁業務出發,當業務越來越複雜時,如何做業務的隔離,做開發人員的隔離,以及如何通過領域建模,形成統一認知。給大家提供一個可行的參考。

但沒有任何一種架構可以適用於所有的場景,也沒有任何一個架構是最優的,所謂架構,都在解決“邊界”的問題。因此都需要從實際的業務場景出發,明確出問題的邊界在哪裡,要達到什麼樣的目標,再遵循一些基本的原則和方法,基本都能夠設計出符合自己業務特性的架構。

接下來將會給大家分享一篇從不同的視角出發,進行的業務架構設計。


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