PHP 事件溯源

Posted 2021-09-04 XuDing

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事件溯源（Event Sourcing）是领域驱动设计（Domain Driven Design）设计思想中的架构模式之一。领域驱动设计是面向业务的一种建模方式。它帮助开发者建立更贴近业务的模型。

在传统的应用程序中，我们将状态储存在数据库中，当状态发生改变时，我们即时更新数据库中相对应的状态值。事件溯源则采用一种截然不同的模式，它的核心是事件，所有的状态都来源于事件，我们通过播放事件来获取应用中的状态，所以它叫事件溯源。

在本文中，我们将运用事件溯源模式编写一个简化的购物车，以此分解事件溯源的几个重要组成概念。我们也将使用 Spatie 的事件溯源库来避免重复造轮。

在我们的案例中，用户可以添加，删除以及查看购物车内容，同时它具备两个业务逻辑：

• 购物车不可添加超过 3 种产品。
• 当用户添加第 4 种产品时，系统将自动发出一个预警邮件。

要求以及声明

• 本文使用 Laravel 框架。
• 本文使用特定版本 spatie/laravel-event-sourcing:4.9.0 以避免不同版本之间的语法问题。
• 本文并非手把手的分步教程，你必须有一定 Laravel 基础才可以理解本文，请避免咬文嚼字，关注架构模式的组成结构。
• 本文的重点是阐述事件溯源的核心思想，此库中对事件溯源的实现方式并非唯一方案。

领域事件（Domain Event)

事件溯源中的事件被称为领域事件，与传统的事务事件不同，它有以下几个特点：

• 它与业务息息相关，所以它的命名往往夹带业务名词，而不应该与数据库挂钩。比如购物车增添商品，对应的领域事件应该是 ProductAddedToCart, 而不是 CartUpdated。
• 它是指发生过的事情，所以它一定是过去式，比如 ProductAddedToCart 而不是 ProductAddToCart。
• 领域事件只可追加，不可以删除或者更改，如果需要删除，我们需要使用具备删除效果的领域事件，比如 ProductRemovedFromCart。

根据以上信息，我们构建三种领域事件：

• ProductAddedToCart:

<?php
use Spatie\\EventSourcing\\StoredEvents\\ShouldBeStored;

class ProductAddedToCart extends ShouldBeStored
{
    public int $productId;

    public int $amount;

    public function __construct(int $productId, int $amount)
    {
        $this->productId = $productId;
        $this->amount = $amount;
    }

}

• ProductRemovedFromCart:

<?php
use Spatie\\EventSourcing\\StoredEvents\\ShouldBeStored;

class ProductRemovedFromCart extends ShouldBeStored
{
    public int $productId;

    public function __construct(int $productId)
    {
        $this->productId = $productId;
    }

}

• CartCapacityExceeded:

<?php
use Spatie\\EventSourcing\\StoredEvents\\ShouldBeStored;

class CartCapacityExceeded extends ShouldBeStored
{
    public array $currentProducts;

    public function __construct(array $currentProducts)
    {
        $this->currentProducts = $currentProducts;
    }

}

事件 ProductAddedToCart 和 ProductRemovedFromCart 分别代表商品加入购物车以及被从购物车中移除，事件 CartCapacityExceeded 代表购物车中商品超标，这是我们前面提到的业务逻辑之一。

聚合（Aggregate)

在领域驱动设计中，聚合（Aggregate）是指一组紧密相关的类，他们自成一体形成一个有边界的组织，边界外部的对象只可以通过聚合根（Aggregate Root）与此聚合交互，聚合根是聚合中的一种特殊的类。我们可以将聚合想象中一个家庭户口本，对此户口本进行任何操作，都必须通过户主（聚合根）。

聚合具有以下几个特点：

• 它确保核心业务的不变性。也就是说我们在聚合做验证，对违反业务逻辑的操作抛出异常。
• 它是领域事件的产生地。领域事件在聚合根中产生。也就是说我们可在领域事件已完成业务要求。
• 它自成一体，具有明显的边界，也就是说，只能通过聚合根调用聚合中的方法。

聚合是服务于业务逻辑的主要以及最直接的部分，我们使用它直观地为我们的业务建立模型。

综上所述，让我们构建一个 CartAggregateRoot 聚合根：

<?php

use Spatie\\EventSourcing\\AggregateRoots\\AggregateRoot;

class CartAggregateRoot extends AggregateRoot
{
    public function addItem(int $productId, int $amount)
    {
    }

    public function removeItem(int $productId)
    {
    }

}

CartAggregateRoot 具备两个方法 addItem 和 removeItem，分别代表添加以及移除商品。

另外我们还需要加些属性来记录购物车内容：

<?php

use Spatie\\EventSourcing\\AggregateRoots\\AggregateRoot;

class CartAggregateRoot extends AggregateRoot
{
    private array $products;

    public function addItem(int $productId, int $amount)
    {
    }

    public function removeItem(int $productId)
    {
    }

}

private array $products; 将记录购物车中的商品，那么我们什么时候可以为其赋值呢？在事件溯源中，这是在事件发生以后，所以我们首先需要发布领域事件：

<?php

use Spatie\\EventSourcing\\AggregateRoots\\AggregateRoot;

class CartAggregateRoot extends AggregateRoot
{
    private array $products;

    public function addItem(int $productId, int $amount)
    {
        $this->recordThat(
            new ProductAddedToCart($productId, $amount)
        );
    }

    public function removeItem(int $productId)
    {
        $this->recordThat(
            new ProductRemovedFromCart($productId)
        );
    }

}

在调用 addItem 和 removeItem 事件时，我们分别发布 ProductAddedToCart 和 ProductRemovedFromCart 事件，与此同时，我们通过 apply 魔术方法为 $products 赋值：

<?php

use Spatie\\EventSourcing\\AggregateRoots\\AggregateRoot;

class CartAggregateRoot extends AggregateRoot
{
    private array $products;

    public function addItem(int $productId, int $amount)
    {
        $this->recordThat(
            new ProductAddedToCart($productId, $amount)
        );
    }

    public function removeItem(int $productId)
    {
        $this->recordThat(
            new ProductRemovedFromCart($productId)
        );
    }

    public function applyProductAddedToCart(ProductAddedToCart $event)
    {
        $this->products[] = $event->productId;
    }

    public function applyProductRemovedFromCart(ProductRemovedFromCart $event)
    {
        $this->products[] = array_filter($this->products, function ($productId) use ($event) {
            return $productId !== $event->productId;
        });
    }
}

apply* 是 Spatie 的事件溯源库自带的魔术方法，当我们使用 recordThat 发布事件时，apply* 会被自动调用，它确保状态的改动是在事件发布以后。

现在 CartAggregateRoot 已通过事件获取了需要的状态，现在我们可以加入第一条业务逻辑：购物车不可添加超过 3 种产品。

修改 CartAggregateRoot::addItem，当用户添加第 4 种产品时，发布相关领域事件 CartCapacityExceeded：

public function addItem(int $productId, int $amount)
{
    if (count($this->products) >= 3) {

        $this->recordThat(
            new CartCapacityExceeded($this->products)
        );

        return;
    }

    $this->recordThat(
        new ProductAddedToCart($productId, $amount)
    );
}

现在我们已经完成了聚合根工作，虽然代码很简单，但是根据模拟业务而建立的模型非常直观。

加入商品时，我们调用：

CartAggregateRoot::retrieve(Uuid::uuid4())->addItem(1, 100);

加入商品时，我们调用：

CartAggregateRoot::retrieve($uuid)->removeItem(1);

放映机（Projector）

UI 界面是应用中不可缺少的部分，比如向用户展示购物车中的内容，通过重播聚合根或许会有性能问题。此时我们可以使用放映机（Projector）。

放映机实时监控领域事件，我们通过它可以建立服务于 UI 的数据库表。放映机的特点是它可以重塑，当我们发现代码中的 bug 影响到 UI 数据时，我们可以重塑此放映机建立的表单。

让我们写一个服务于用户的放映机 CartProjector：

<?php


use Spatie\\EventSourcing\\EventHandlers\\Projectors\\Projector;

class CartProjector extends Projector
{
    public function onProductAddedToCart(ProductAddedToCart $event)
    {
        $projection = new ProjectionCart();
        $projection->product_id = $event->productId;
        $projection->saveOrFail();
    }

    public function onProductRemovedFromCart(ProductRemovedFromCart $event)
    {
        ProjectionCart::where(\'product_id\', $event->productId)->delete();
    }

}

放映机 CartProjector 会根据监听的事件来增加或者删除表单 projection_carts，ProjectionCart 是一个普通的 Laravel 模型，我们仅使用它来操作数据库。

当我们的 UI 需要展示购物车中的内容时，我们从 projection_carts 读取数据，这和读写分离有异曲同工之妙。

反应机（Reactor）

反应机（Reactor）和放映机一样，实时监控领域事件。不同的是反应机不可以重塑，它的用途是用来执行带有副作用的操作，所以它不可以重塑。

我们使用它来实现我们的第二个业务逻辑：当用户添加第 4 个产品时，系统将自动发出一个预警邮件。

<?php


use Spatie\\EventSourcing\\EventHandlers\\Reactors\\Reactor;

class WarningReactor extends Reactor
{
    public function onCartCapacityExceeded(CartCapacityExceeded $event)
    {
        Mail::to(\'[e-mail]\')->send(new CartWarning());
    }
}

反应机 WarningReactor 会监听到事件 CartCapacityExceeded , 我们就会使用 Laravel Mailable 发送一封警报邮件。

总结

至此我们简单的介绍了事件溯源的几个组成部分。软件的初衷是运用我们熟悉的编程语言来解决复杂的业务问题。为了解决现实中的业务问题，大神们发明了面向对象编程（OOP），于是我们可以避免写出面条代码，可以建立最贴近现实的模型。但是由于某种原因， ORM 的出现让大多数开发者的模型停留在了数据库层面，模型不应该是对数据库表的封装，而是对业务的封装。面向对象编程赋予我们的是对业务对象更精确的建模能力。数据库的设计，数据的操作并不是软件关注的核心，业务才是。

在软件设计之初，我们应该忘记数据库设计，将注意力放到业务上面。

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