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# 21 | 网约车系统重构:如何用 DDD 重构网约车系统设计?
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你好,我是李智慧。
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软件开发是一个过程,这个过程中相关方对软件系统的认知会不断改变。当系统现状和大家的认知有严重冲突的时候,不重构系统就难以继续开发下去。此外,在持续的需求迭代过程中,代码本身会逐渐腐坏,变得僵硬、脆弱、难以维护,需求开发周期越来越长,bug却越来越多,系统也必须要进行重构。
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我们在前一篇讨论的Udi网约车系统经过了几年的快速发展,随着业务越来越复杂,功能模块越来越多,开发团队越来越庞大,整个系统也越来越笨拙、难以维护。以前两三天就能开发完成的新功能,现在要几个星期,开发人员多了,工作效率却下降了。
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Udi使用微服务架构,开始的时候业务比较简单,几个微服务就可以搞定。后面随着功能越来越多,微服务也越来越多,微服务之间的依赖关系也变得越来越复杂,常常要开发一个小功能,却需要在好几个微服务中进行修改。后来开发人员为了避免这种复杂性,倾向于把所有功能都写在一个微服务里,结果整个系统架构又开始退回到单体架构。
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基于以上原因,我们准备对Udi进行一次重构,核心就是要解决微服务设计的混乱,梳理、重构出更加清晰的微服务边界和微服务之间的依赖关系。我们准备使用DDD,即领域驱动设计的方法进行这次重构。
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那么,领域驱动设计的核心思想是什么?设计的一般方法是什么?如何将这些方法应用到Udi的重构过程中?这些就是我们今天要解决的主要问题。
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## DDD的一般方法
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领域是一个组织所做的事情以及其包含的一切,通俗地说,就是组织的业务范围和做事方式,也是软件开发的目标范围。比如对于淘宝这样一个以电子商务为主要业务的组织,C2C电子商务就是它的领域。**领域驱动设计就是从领域出发,分析领域内模型及其关系,进而设计软件系统的方法。**
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但是如果我们说要对C2C电子商务这个领域进行建模设计,那么这个范围就太大了,不知道该如何下手。所以通常的做法是把整个领域拆分成多个**子域**,比如用户、商品、订单、库存、物流、发票等。强相关的多个子域组成一个**限界上下文**,它是对业务领域范围的描述,对于系统实现而言,限界上下文相当于是一个子系统或者一个模块。限界上下文和子域共同组成组织的领域,如下:
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![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/29/fb/297fa4e7e64e9fcdf91e600f28d56cfb.jpg?wh=1280x917)
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不同的限界上下文,也就是不同的子系统或者模块之间会有各种的交互合作。如何设计这些交互合作呢?DDD使用**上下文映射图**来完成,如下:
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![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/b6/a6/b661e8bfabe968794ae80d01b81f73a6.jpg?wh=1920x593)
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在DDD中,领域模型对象也被称为**实体**。先通过业务分析,识别出实体对象,然后通过相关的业务逻辑,设计实体的属性和方法。而限界上下文和上下文映射图则是微服务设计的关键,通常在实践中,限界上下文被设计为微服务,而上下文映射图就是微服务之间的依赖关系。具体设计过程如下图:
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![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/cc/31/cc4aac65f24bfcfd2f965973070f3331.jpg?wh=1920x1279)
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首先,领域专家和团队一起讨论分析业务领域,确认业务期望,将业务分解成若干个业务场景。然后,针对每个场景画UML活动图,活动图中包含泳道,通过高内聚原则对功能逻辑不断调整,使功能和泳道之间的归属关系变得更加清晰合理。**这些泳道最终就是限界上下文,泳道内的功能就是将来微服务的功能边界,泳道之间的调用流程关系,就是将来微服务之间的依赖关系,即上下文映射图。**
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但是,这个状态的泳道还不能直接转化成限界上下文。有些限界上下文可能会很大,有些依赖关系可能会比较强。而一个限界上下文不应该超过一个团队的职责范围,因为根据康威定律:组织**架构决定系统架构**,两个团队维护一个微服务,必然会将这个微服务搞成事实上的两个微服务。所以,我们还需要根据团队特性、过往的工作职责、技能经验,重新对泳道图进行调整,使其符合团队的职责划分,这时候才得到限界上下文。
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在这个限界上下文基础上,考虑技术框架、非功能需求、服务重用性等因素,进一步进行调整,就得到最终的限界上下文设计,形成我们的微服务架构设计。
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我们将遵循上述DDD方法过程对Udi微服务进行重新分析设计,并进行系统重构。
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## Udi DDD 重构设计
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首先分析我们的业务领域,通过头脑/事件风暴的形式,收集领域内的所有事件/命令,并识别事件/命令的发起方即对应的实体。最后识别出来的实体以及相关活动如下表:
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![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/09/29/09e53a303016b07a49da69aec0145729.jpg?wh=1920x1412)
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基于核心实体模型,绘制实体关系图,如下:
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![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/4f/81/4fc8ebe70deae09e043194b27e15ed81.png?wh=768x493)
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在实体间关系明确且完整的前提下,我们就可以针对各个业务场景,绘制场景活动图。活动图比较多,这里仅用拼车场景作为示例,如下:
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![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/86/1b/8611bb0513340f6a0a46946ba34a8f1b.png?wh=1254x2248)
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依据各种重要场景的活动图,参考团队职责范围,结合微服务重用性考虑及非功能需求,产生限界上下文如下表:
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![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/59/93/597f2ccf6576d1acc4868600b66eea93.jpg?wh=1920x1709)
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针对每个限界上下文进一步设计其内部的聚合、聚合根、实体、值对象、功能边界。以订单限界上下文为例:
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![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/99/e9/99452cc01307c21866a662ae1fe37ce9.jpg?wh=1920x1591)
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上述订单实体的属性和功能如下表:
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![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/ec/29/ecd11ebbec719a3b1beed7d7f8103029.jpg?wh=1920x954)
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最后,在实现层面,设计对应的微服务架构如下图:
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![图片](https://static001.geekbang.org/resource/image/e3/41/e3efb97e6376f10774d99dd8d5cd8b41.png?wh=1188x998)
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这是一个基于领域模型的分层架构,最下层为聚合根对象,组合实体与值对象,完成核心业务逻辑处理。上面一层为领域服务层,主要调用聚合根对象完成订单子域的业务,根据业务情况,也会在这一层和其他微服务通信,完成更复杂的、超出当前实体职责的业务,所以这一层也是一个聚合层。
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再上面一层是应用服务层,将实体的功能封装成各种服务,供各种应用场景调用。而最上面是一个接口层,提供微服务调用接口。
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## 小结
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领域驱动设计很多时候雷声大,雨点小,说起来各种术语满天飞,真正开发实践的时候又无从下手。这节的案例来自一个真实落地的DDD重构设计文档,你可以参考这个文档,按图索骥,应用到自己的开发实践中。
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既然说到“按图索骥”,那我认为也有必要在这一节的最后,帮你画一个更有概括性的DDD重构路线图,我们把使用DDD进行系统重构的过程分为以下六步:
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1. 讨论当前系统存在的问题,发现问题背后的根源。比如:架构与代码混乱,需求迭代困难,部署麻烦,bug率逐渐升高;微服务边界不清晰,调用依赖关系复杂,团队职责混乱。
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2. 针对问题分析具体原因。比如:微服务 A 太庞大,微服务B和C职责不清,团队内业务理解不一致,内部代码设计不良,硬编码和耦合太多。
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3. 重新梳理业务流程,明确业务术语,进行DDD战略设计,具体又可以分为三步。
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a. 进行头脑风暴,分析业务现状和期望,构建领域语言;
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b. 画泳道活动图、结合团队特性设计限界上下文;
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c. 根据架构方案和非功能需求确定微服务设计。
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4. 针对当前系统实现和DDD设计不匹配的地方,设计微服务重构方案。比如:哪些微服务需要重新开发,哪些微服务的功能需要从A调整到B,哪些微服务需要分拆。
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5. DDD技术验证。针对比较重要、问题比较多的微服务进行重构打样,设计聚合根、实体、值对象,重构关键代码,验证设计是否合理以及团队能否驾驭DDD。
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6. 任务分解与持续重构。在尽量不影响业务迭代的前提下,按照重构方案,将重构开发和业务迭代有机融合。
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## 思考题
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你认为DDD最大的价值是什么?如何才能成功落地DDD?
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欢迎在评论区分享你的思考,我们共同进步。
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> 【编辑温馨提示】4月10日12点前,提交[期中测试](http://https://time.geekbang.org/column/article/495175)作业,有机会获得老师精心准备的奖励哦~
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