如何通过 DDD（领域驱动设计） 降低软件开发的成本？

Posted 2021-05-01 phodal

上一周，我参加了一个为期一周的 Event Storming 的工作坊，便想写一篇文章梳理一下对于 DDD 的理解。

好吧，我承认我标题党了。

DDD

所谓的 DDD，并非 Deadline Drive Deveopment（大雾），而是指领域驱动设计（Domain-Driven Design）。它是由 Eric Evans 在 2003 年写的《领域驱动设计：软件核心复杂性应对之道》一书中，提出的综合软件系统分析和设计的面向对象建模方法。

重要的事情先说第一遍：与这种软件设计模式相比，过程中的协作远比系统架构重要得多。

发展到了今天，DDD 已经变成了一套方法论，其贯穿在应用开发的生命周期里，从需求的分析到最终的编码实现。为此，它可以划分为三个阶段：

• 战略设计。提炼问题域并塑造应用程序的架构。为了保持模型的完整性，我们需要对业务流程进行梳理、统一语言，识别并划定上下文的边界，以及其对应的问题边界和问题域。

• 战术设计。围绕领域模型要素（如值对象、实体、聚合等）进行设计。用于创建复杂有界上下文的有效模型的模式集合。

• 战术实施。即通过选择合理的技术来实施架构，并对架构进行更详细的设计。（笑~~ ，可以通过架构金字塔的方式进行设计。）

所以，从某种意义上来说，DDD 又把软件设计拉回了瀑布时代——大量的预先设计。只是从粒度上比过去的瀑布式要小，还要将设计融入迭代中不断调整。

DDD 不是银弹

简单的项目并不需要 DDD，就好比一个人开发的项目，可能并不需要微服务——除非，在这个项目中使用了不同的优势语言，诸如于 AI 与 Python。（如果过程中存在 KPI，你当我没说过这句话）。

DDD 更适合于解决复杂的业务问题，并且其过程远比结果重要。业务越复杂，整个系统的架构便越复杂，设计出来的模块、服务间依赖也更容易出现问题。

DDD 无法解决纯技术问题。诸如于如何优先数据库性能、消息通信机制 。但是

与初创公司的生死项目相比，DDD 适合于中大型组织的长期项目——因为清晰、完整的业务规则。初创团队在业务上拥有太多的不确定性，无法确认出完整的业务全景，便无法保证建模的准确性。

1. 统一语言，达成共识

这是 DDD 中最有价值的部分之一，通过统一语言达成共识。

实现 DDD 最大的挑战就是，花费大量的时间和精力来思考业务领域，研究概念和术语，并且和专家交流，以发现、捕捉和改进通用语言。——《实现领域驱动设计》

通用语言是团队（技术 + 业务）共享的语言，用于让领域专家和开发者使用它来进行沟通。举一个简单的例子，从技术的角度来看，我们对于获取（Get）、检索（Query）、查询（Search）的定义都是很明确的，而对于业务人员来说，他/她说搜索的时候，ta 可能要的是 Query 这种按条件过滤，而非 Search 这种任意条件的搜索方式。

通过不断消除领域专家和技术人员之间的歧义，可以避免谓地浪费及过度设计。并且在这个时候，领域专家知道问题的答案，而开发人员要提出问题。对于统一语言的命名来说，要尽量避免二义性，可以使用带定语的语句。用句人话来说，就是长的词语优于短的词语，比如笔记本电脑比电脑更有明确性。

• 定语是用来修饰、限定、说明名词或代词的品质与特征的。

• 宾语，也称受词，是指一个动作（动词）的接受者。

是的，在过程中，除了成为一个领域专家，也会成为一个语言专家的。所以，如果你们的表达都不好，你还需要一个语言专家（大雾）。如果你们刚接触一个新的领域，而技术人员都不是这方面的专家，那么越早统一语言，越能减少浪费。这也是我们在实施事件风暴的时候，最早看到的成果之一。

值得一提的是，知识提炼是一个持续的过程。

2. 集中优势兵力

领域（Domain）是一个组织所做的事件，以及其中所包含的一切。问题域是我们在软件设计中，所需要解决的问题域。DDD 的整个过程，便是从问题域到解决方案域的过程。

围绕这个复杂问题域构建的大型系统，往往会由一组组件和子系统构成。而在解决方案中，某些部分会比其它部分有价值，我们需要关注于更高价值的部分，集中最好的资源在这上面。

为此，我们有了第一个基本的策略。

核心域开发，支撑域外包，通用域购买

对于一个复杂的问题域来说，我们需要对它进行提炼，划分出相关的子域。通过区分出它的核心域、支撑域和通用域，来作为资源投入优先级的重要参考：

• 核心域。即系统的核心部分（差异化竞争力），也是业务的盈利来源，它需要投入最好的开发人员。

• 支撑域。非系统的业务核心，但是没有它系统就无法运转。由于存在部分的差异化，往往需要个性化的定制。

• 通用域。它不是业务的核心，但是在业内非常常见，有现成的解决方案。可以直接购买，或者使用初级开发人员。

为此简单来说，我们可以通过核心域开发，支撑域外包，通用域购买。

剩下的问题便是，如何划分出这些子域。

问题：如何提炼问题域？

这是一个非常好的问题。在《领域驱动设计模式：原理与实践》一书中提到了多种有效的方式来理解问题域：

事件风暴。它是由 AlbertoBrandolini 提出的，一种用于领域驱动设计的协作设计方法。事件风暴基于现实业务流程，以系统实现为视角，通过一次只关注一个维度的分层抽象方式，将现实业务流程进行抽象并转化为系统实现的业务逻辑。

它的流程是，通过识别决策命令（decision command）和领域事件（domain event）的聚合（aggregate） or 业务承载物（carrier），并开始将聚合分组到有界上下文中。梳理限界上下文依赖关系，再划分问题子域中。在此过程中，识别关键测试场景，用户和目标并将其合并到模型中。最后，添加有界上下文之间的关系以创建上下文映射。然后用代码对所得模型进行挑战，以验证组学习并验证模型。

它通常由三个步骤组成：

1. 头脑风暴，以识别领域事件。

2. 识别事件触发器（决策命令）。

3. 识别聚合（业务承载物）。

模型探讨旋涡（whirlpool）是由 DDD 的创造者 Eric Evans 创建的一个模型探讨漩涡的文档草案（http://domainlanguage.com/ddd/whirlpool/ ）。这份文档提出了一种建模和知识提炼的方法，它能补充其它的敏捷方法，并能在应用的开发生命周期中随时使用。不过，它主要不是用来建模的，而是为了解决在创建模型期间遇到的问题。

除此，还书中还提及了如何更好地理解业务模型。

• 影响地图（Impact Mapping）。它是一门战略规划技术。通过清晰地沟通假设，帮助团队根据总体业务目标调整其活动，以及做出更好的里程碑决策，影响地图可以避免组织在构建产品和交付项目的过程中迷失方向。

• 理解业务模型。即通过商业画面来可视化业务模型。

• 刻意发现（ Deliberate Discovery ）。由 BDD 的创建者 Dan North 发布的提升领域知识的方法（ https://dannorth.net/2010/08/30/introducing-deliberate-discovery/ ）。

如果说事件风暴是一个以技术人员为主的协作设计方式，那么影响地图则是一种以业务的 KPI 为主的协作方式。影响地图能够在知识提炼环境提出更好的问题。

值得注意的是，对于面向开发（如云服务）来说，它的核心域可能是技术相关的——这一点有些时候会让人困惑不已。

3. 抽象建模，良好的设计

领域模型位于领域驱动设计（DDD）的中心，它是在知识提炼环节，通过开发团队和业务专家之间的协作形成的。它的主要目的是，描述领域中的复杂逻辑和策略，以便解决业务问题。

即其产生的过程是：大量的业务用例 -> 知识提炼 -> 领域模型。

DDD 战术模式形成架构基础要素

DDD 战术模式的作用是管理复杂性，并确保领域模型中行为的清晰明确。这些构成模型的要素包含了：

• 实体，只要一个对象在生命周期中能够保持连续性，并且独立于它的属性（即使这些属性对系统用户非常重要），那它就是一个实体。它具有唯一标识和生命周期。

• 值对象，当你只关心某个对象的属性时，该对象便可作为一个值对象。它是实体的附加业务概念，用来描述实体所包含的业务信息。

在技术实践实现上，会通过以下的要素来完成设计：

• 领域服务（domain service）。封装了没有在模型中自然建模为值对象或实体的领域逻辑和概念。它的主要职责是使用实现和值对象编排业务逻辑。

• 领域事件（domain event）。它用于表明问题域中发生了一些业务人员关心的事情。在命名领域事件时，我们往往选择动词的过去分词，以明确表达事件的属性，其中文形式往往是『XXX已YYY』。

• 资源库（repository）。公开聚合根在内存中的集合的接口，提供聚合根的检索和持久化需要。

• 工厂（factory）。即在实体或者值对象创建复杂时，可以委托给工厂（模式）进行创建。。

• 聚合（aggregate）。是一种边界内的领域对象的集群，可以将其视为一个单元。可以封装一个到多个实体与值对象，用来维护该边界范围之内的业务完整性。

• 应用服务（application service）。

• 事件溯源。事件溯源是一种以事件为中心实现持久化的方法。在创建或更新一个聚合时，服务将一个或多个事件保存在数据库中，这时我们也将数据库称为事件存储。事件溯源通过加载并回放事件，重建了聚合的当前状态。

形成充血模型

经过 DDD 这一系列战术模式的操作，从某种程度上，可以避免贫血模型的产生。贫血模型是指使用的领域对象中只有 setter 和 getter 方法（POJO），所有的业务逻辑都不包含在领域对象中而是放在业务逻辑层。

与此，同时，它还能减少上帝类（God Class，在整个应用中使用的全局类）的产生。

所以，反过来讲，DDD 可以有效地用于遗留系统的拆解与迁移。

4. 限界上下文，防止大泥球产生

从某种意义上来说，划分有界上下文的原则和 SOLID 中的 SRP（单一职责原则） 和 OCP （开闭原则）类似。

识别限界上下文，划清模型边界

为了识别限界上下文，我们需要使用到先前提到的事件风暴方法。基于领域事件，分析领域模型，以驱动设计出我们想要的限界上下文。

除此，如《实现领域驱动设计》的译者张逸在文章中所说，也可以通过引用例场景分析来帮助团队剖析业务场景，驱动业务架构的设计。

5. 有理有据划分服务，降低维护成本

随着近年来微服务的流行，我们经常将 DDD 与微服务配合使用，这不并意味着微服务是必须的，只是可以让微服务更香。DDD 和事件风暴可以让我们有理有据的划分模块与依赖。

限界上下文拆分微服务

通常来说，一个限界上下文就是一个微服务。

但是呢，出于成本和维护原因考虑，我们并不会这么去做。所以变更频率（步速），成为了我们在合并微服务的一个考虑。即，通常数据区分出不同的限界上下文的

1. 变更频率

2. 依赖项上下文

3. ……

对应的我们也会有一系列的策略：各种独立更新的限界上下文，可以独立为服务；变动较小的部分，可以考虑合并在一起，以降低微服务的成本；相互依赖的限界上下文，可以考虑合并到同一个微服务中。

对于小型的团队来说，我们仍然可以将应用做成一个模块化单体应用，又或者是通过『应用微化架构』来在构建时拆分、运行时微服务化。

组织与架构划分

出于字数的考虑，这里就引用康威定律和康威逆定律。

康威定律，即『设计系统的架构受制于产生这些设计的组织的沟通结构。』

康威逆定律，如果想改变一个设计架构方式，首先要改变组织结构。因为很多构建架构（如微服务）的公司围绕服务边界构建团队，而不是按孤立的技术架构来划分。

当然不可避免的，会存在一些开发人员跨多个团队的存在。

领域架构模式

既然所有微服务相关的书，都提到了架构相关的部分。（PS：那我也得复制一下，但是我比他们都多了一个整洁架构。）

• 分层架构。

• 六边形式架构。

• CQRS 架构。

• 事件驱动架构。

• 整洁架构。（推荐，哈哈）

限于篇幅所限，这里就不详细描述了（我已经不想拷贝了）。

关于这部分的详细内容，可以考虑加入我的下篇文章，架构金字塔。

结论

『软件工程学的历史过程，也就是人类试图通过建立简化方法，降低随着问题规模的扩大而提高的问题复杂度，从而不断对规模/复杂度动力提出挑战的历史过程』。—— Weinberg。

• LB：“听说，『DDD 能提高团队的整体智商』”

• AJ：“是的，因为 DDD 很南”

DDD 是一个有效的方式，但是如果 DDD 的落地方式过于复杂，一定会催生出更简化的方式。即：复杂度同力一样不会消失，也不会凭空产生，它总是从一个物体转移到另一个物体或一种形式转为另一种形式。

相关文章：

• https://www.infoq.cn/article/microservices-aggregates-events-cqrs-part-2-richardson

• https://www.phodal.com/blog/use-ddd-reduce-software-cost/
  

• http://zhangyi.xyz/overview-of-ddd/

参考书籍：

• 《高可用可伸缩微服务架构》第二章（出版社送的，本书 8 人合著，你懂的，超过 3 人就不适合买）

• 《领域驱动设计模式：原理与实践》

• 《微服务架构设计模式》

• 《实现领域驱动设计》