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领域建模的重要性


时间: 2016-01-07    来源: 楚凡科技

 


        领域驱动设计之领域模型

  2004年Eric Evans发表Domain-Driven Design – Tackling Complexity in the Heart of Software (领域驱动设计),简称Evans DDD。领域驱动设计分为两个阶段:
  1.  以一种领域专家、设计人员、开发人员都能理解的“通用语言”作为相互交流的工具,在不断交流的过程中不断发现一些主要的领域概念,然后将这些概念设计成一个领域模型;
  2.  由领域模型驱动软件设计,用代码来表现该领域模型。
  由此可见,领域驱动设计的核心是建立领域模型。领域模型在软件架构中处于核心地位;软件开发过程中,必须以建立领域模型为中心。
  为什么建立一个领域模型是重要的
  领域驱动设计告诉我们,在通过软件实现一个业务系统时,建立一个领域模型是非常重要和必要的,因为领域模型具有以下特点:
  1. 领域模型是对具有某个边界的领域的一个抽象,反映了领域内用户业务需求的本质;领域模型是有边界的,只反应了我们在领域内所关注的部分;
  2. 领域模型只反映业务,和任何技术实现无关;领域模型不仅能反映领域中的一些实体概念,如货物、书本、应聘记录、地址等;还能反映领域中的一些过程概念,如资金转账,等;
  3. 领域模型确保了我们的软件的业务逻辑都在一个模型中,都在一个地方;这样对提高软件的可维护性,业务可理解性以及可重用性方面都有很好的帮助;
  4. 领域模型能够帮助开发人员相对平滑地将领域知识转化为软件构造;
  5. 领域模型贯穿软件分析、设计,以及开发的整个过程;领域专家、设计人员、开发人员通过领域模型进行交流,彼此共享知识与信息;因为大家面向的都是同一个模型,所以可以防止需求走样,可以让软件设计开发人员做出来的软件真正满足需求;
  6. 要建立正确的领域模型并不简单,需要领域专家、设计、开发人员积极沟通共同努力,然后才能使大家对领域的认识不断深入,从而不断细化和完善领域模型;
  7. 为了让领域模型看的见,我们需要用一些方法来表示它;图是表达领域模型最常用的方式,但不是唯一的表达方式,代码或文字描述也能表达领域模型;
  8. 领域模型是整个软件的核心,是软件中最有价值和最具竞争力的部分;设计足够精良且符合业务需求的领域模型能够更快速的响应需求变化。
  
        领域通用语言(Ubiquitous Language)


   我们认识到由软件专家和领域专家通力合作开发出一个领域的模型是绝对需要的,但是,那种方法通常会由于一些基础交流的障碍而存在难点。开发人员满脑子都是类、方法、算法、模式、架构,等等,总是想将实际生活中的概念和程序工件进行对应。他们希望看到要建立哪些对象类,要如何对对象类之间的关系建模。他们会习惯按照封装、继承、多态等面向对象编程中的概念去思考,会随时随地这样交谈,这对他们来说这太正常不过了,开发人员就是开发人员。但是领域专家通常对这一无所知,他们对软件类库、框架、持久化甚至数据库没有什么概念。他们只了解他们特有的领域专业技能。比如,在空中交通监控用例中,领域专家知道飞机、路线、海拔、经度、纬度,知道飞机偏离了正常路线,知道飞机的起飞。他们用他们自己的术语讨论这些事情,有时这对于外行来说很难直接理解。如果一个人说了什么事情,其他的人不能理解,或者更糟的是错误理解成其他事情,又有什么机会来保证项目成功呢?
  在交流的过程中,需要做翻译才能让其他的人理解这些概念。开发人员可能会努力使用外行人的语言来解析一些设计模式,但这并非一定都能成功奏效。领域专家也可能会创建一种新的行话以努力表达他们的这些想法。在这个痛苦的交流过程中,这种类型的翻译并不能对知识的构建过程产生帮助。
  领域驱动设计的一个核心的原则是使用一种基于模型的语言。因为模型是软件满足领域的共同点,它很适合作为这种通用语言的构造基础。使用模型作为语言的核心骨架,要求团队在进行所有的交流是都使用一致的语言,在代码中也是这样。在共享知识和推敲模型时,团队会使用演讲、文字和图形。这就需要确保团队使用的语言在所有的交流形式中看上去都是一致的,这种语言被称为“通用语言(Ubiquitous Language)”。通用语言应该在建模过程中广泛尝试以推动软件专家和领域专家之间的沟通,从而发现要在模型中使用的主要的领域概念。


        将领域模型转换为代码实现的最佳实践

        拥有一个看上去正确的模型不代表模型能被直接转换成代码,也或者它的实现可能会违背某些我们所不建议的软件设计原则。我们该如何实现从模型到代码的转换,并让代码具有可扩展性、可维护性,高性能等指标呢?另外,如实反映领域的模型可能会导致对象持久化的一系列问题,或者导致不可接受的性能问题。那么我们应该怎么做呢?
  我们应该紧密关联领域建模和设计,紧密将领域模型和软件编码实现捆绑在一起,模型在构建时就考虑到软件和设计。开发人员会被加入到建模的过程中来。主要的想法是选择一个能够恰当在软件中表现的模型,这样设计过程会很顺畅并且基于模型。代码和其下的模型紧密关联会让代码更有意义并与模型更相关。有了开发人员的参与就会有反馈。它能保证模型被实现成软件。如果其中某处有错误,会在早期就被标识出来,问题也会容易修正。写代码的人会很好地了解模型,会感觉自己有责任保持它的完整性。他们会意识到对代码的一个变更其实就隐含着对模型的变更,另外,如果哪里的代码不能表现原始模型的话,他们会重构代码。如果分析人员从实现过程中分离出去,他会不再关心开发过程中引入的局限性。最终结果是模型不再实用。任何技术人员想对模型做出贡献必须花费一些时间来接触代码,无论他在项目中担负的是什么主要角色。任何一个负责修改代码的人都必须学会用代码表现模型。每位开发人员都必须参与到一定级别的领域讨论中并和领域专家联络。
  
        领域建模时思考问题的角度

   “用户需求”不能等同于“用户”,捕捉“用户心中的模型”也不能等同于“以用户为核心设计领域模型”。 《老子》书中有个观点:有之以为利,无之以为用。在这里,有之利,即建立领域模型;无之用,即包容用户需求。举些例子,一个杯子要装满一杯水,我们在制作杯子时,制作的是空杯子,即要把水倒出来,之后才能装下水;再比如,一座房子要住人,我们在建造房子时,建造的房子是空的,唯有空的才能容纳人的居住。因此,建立领域模型时也要将用户置于模型之外,这样才能包容用户的需求。
   所以,我的理解是:
   1. 我们设计领域模型时不能以用户为中心作为出发点去思考问题,不能老是想着用户会对系统做什么;而应该从一个客观的角度,根据用户需求挖掘出领域内的相关事物,思考这些事物的本质关联及其变化规律作为出发点去思考问题。
   2. 领域模型是排除了人之外的客观世界模型,但是领域模型包含人所扮演的参与者角色,但是一般情况下不要让参与者角色在领域模型中占据主要位置,如果以人所扮演的参与者角色在领域模型中占据主要位置,那么各个系统的领域模型将变得没有差别,因为软件系统就是一个人机交互的系统,都是以人为主的活动记录或跟踪;比如:论坛中如果以人为主导,那么领域模型就是:人发帖,人回帖,人结贴,等等;DDD的例子中,如果是以人为中心的话,就变成了:托运人托运货物,收货人收货物,付款人付款,等等;因此,当我们谈及领域模型时,已经默认把人的因素排除开了,因为领域只有对人来说才有意义,人是在领域范围之外的,如果人也划入领域,领域模型将很难保持客观性。领域模型是与谁用和怎样用是无关的客观模型。归纳起来说就是,领域建模是建立虚拟模型让我们现实的人使用,而不是建立虚拟空间,去模仿现实。
  以Eric Evans(DDD之父)在他的书中的一个货物运输系统为例子简单说明一下。
  在经过一些用户需求讨论之后,在用户需求相对明朗之后,Eric这样描述领域模型:
  1. 一个Cargo(货物)涉及多个Customer(客户,如托运人、收货人、付款人),每个Customer承担不同的角色;
  2. Cargo的运送目标已指定,即Cargo有一个运送目标;
  3. 由一系列满足Specification(规格)的Carrier Movement(运输动作)来完成运输目标。
  从上面的描述我们可以看出,他完全没有从用户的角度去描述领域模型,而是以领域内的相关事物为出发点,考虑这些事物的本质关联及其变化规律的。上述这段描述完全以货物为中心,把客户看成是货物在某个场景中可能会涉及到的关联角色,如货物会涉及到托运人、收货人、付款人;货物有一个确定的目标,货物会经过一系列列的运输动作到达目的地;其实,我觉得以用户为中心来思考领域模型的思维只是停留在需求的表面,而没有挖掘出真正的需求的本质;我们在做领域建模时需要努力挖掘用户需求的本质,这样才能真正实现用户需求。
  关于用户、参与者这两个概念的区分,可以看一下下面的例子:
  试想两个人共同玩足球游戏,操作者(用户)是驱动者,它驱使足球比赛领域中,各个“人”(参与者)的活动。这里立下一个假设,假设操作者A操作某一队员a,而队员a拥有着某人B的信息,那么有以下说法,a是B的镜像,a是领域参与者,A是驱动者。

        领域驱动设计的标准分层架构

 
  1. 用户界面/展现层
  负责向用户展现信息以及解释用户命令。更细的方面来讲就是:
  a) 请求应用层以获取用户所需要展现的数据;
  b) 发送命令给应用层要求其执行某个用户命令。
  2. 应用层
  很薄的一层,定义软件要完成的所有任务。对外为展现层提供各种应用功能(包括查询或命令),对内调用领域层(领域对象或领域服务)完成各种业务逻辑,应用层不包含业务逻辑。
  3. 领域层
  负责表达业务概念,业务状态信息以及业务规则,领域模型处于这一层,是业务软件的核心。
  4. 基础设施层
  本层为其他层提供通用的技术能力;提供了层间的通信;为领域层实现持久化机制;总之,基础设施层可以通过架构和框架来支持其他层的技术需求。

 


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