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多研究些架構,少談些框架( 2 ):微服務和充血模型

方法 平時 是把 小系統 生涯 過程 語句 小結 大量

上篇我們聊了微服務的DDD之間的關系,很多人還是覺得很虛幻,DDD那麽復雜的理論,聚合根、值對象、事件溯源,到底我們該怎麽入手呢?

實際上DDD和面向對象設計、設計模式等等理論有千絲萬縷的聯系,如果不熟悉OOA、OOD,DDD也是使用不好的。不過學習這些OO理論的時候,大家往往感覺到無用武之地,因為大部分的Java程序員開發生涯是從學習J2EE經典的分層理論開始的(Action、Service、Dao),在這種分層理論中,我們基本沒有啥機會使用那些所謂的“行為型”的設計模式,這裏的核心原因,就是J2EE經典分層的開發方式是“貧血模型”。

Martin Fowler在他的《企業應用架構模式》這本書中提出了兩種開發方式“事務腳本”和“領域模型”,這兩種開發分別對應了“貧血模型”和“充血模型”。

事務腳本開發模式

事務腳本的核心是過程,可以認為大部分的業務處理都是一條條的SQL,事務腳本把單個SQL組織成為一段業務邏輯,在邏輯執行的時候,使用事務來保證邏輯的ACID。最典型的就是存儲過程。當然我們在平時J2EE經典分層架構中,經常在Service層使用事務腳本。

使用這種開發方式,對象只用於在各層之間傳輸數據用,這裏的對象就是“貧血模型”,只有數據字段和Get/Set方法,沒有邏輯在對象中。

我們以一個庫存扣減的場景來舉例:

業務場景
首先談一下業務場景,一個下訂單扣減庫存(鎖庫存),這個很簡單
先判斷庫存是否足夠,然後扣減可銷售庫存,增加訂單占用庫存,然後再記錄一個庫存變動記錄日誌(作為憑證)

貧血模型的設計
首先設計一個庫存表 Stock,有如下字段

設計一個Stock對象(Getter和Setter省略)

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public class Stock {
private String spuId;
private String skuId;
private int stockNum;
private int orderStockNum;
}
Service入口
設計一個StockService,在其中的lock方法中寫邏輯
入參為(spuId, skuId, num)
實現偽代碼

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count = select stocknum from stock where spuId=xx and skuid=xx

if count>num {
update stock set stocknum=stocknum-num, orderstocknum=orderstocknum+num where skuId=xx and spuId=xx
} else {
//庫存不足,扣減失敗
}
insert stock_log set xx=xx, date= new Date()
ok,打完收工,如果做的好一些,可以把update和select count合一,這樣可以利用一條語句完成自旋,解決並發問題(高手)。
小結一下:
有沒有發現,在這個業務領域非常重要的核心邏輯 — 下訂單扣減庫存中操作過程中,Stock對象根本不用出現,全部是數據庫操作SQL,所謂的業務邏輯就是由多條SQL構成。Stock只是CRUD的數據對象而已,沒邏輯可言。

馬丁福勒定義的“貧血模型”是反模式,面對簡單的小系統用事務腳本方式開發沒問題,業務邏輯復雜了,業務邏輯、各種狀態散布在大量的函數中,維護擴展的成本一下子就上來,貧血模型沒有實施微服務的基礎。
雖然我們用Java這樣的面向對象語言來開發,但是其實和過程型語言是一樣的,所以很多情況下大家用數據庫的存儲過程來替代Java寫邏輯反而效果會更好,(ps:用了Spring boot也不是微服務),
領域模型的開發模式

領域模型是將數據和行為封裝在一起,並與現實世界的業務對象相映射。各類具備明確的職責劃分,使得邏輯分散到合適對象中。這樣的對象就是“充血模型” 。
在具體實踐中,我們需要明確一個概念,就是領域模型是有狀態的,他代表一個實際存在的事物。還是接著上面的例子,我們設計Stock對象需要代表一種商品的實際庫存,並在這個對象上面加上業務邏輯的方法

這樣做下單鎖庫存業務邏輯的時候,每次必須先從Repository根據主鍵load還原Inventory這個對象,然後執行對應的lock(num)方法改變這個Inventory對象的狀態(屬性也是狀態的一種),然後再通過Repository的save方法把這個對象持久化到存儲去。

完成上述一系列操作的是Application,Application對外提供了這種集成操作的接口

領域模型開發方法最重要的是把扣減造成的狀態變化的細節放到了Inventory對象執行,這就是對業務邏輯的封裝。
Application對象的lock方法可以和事務腳本方法的StockService的lock來做個對比,StockService是完全掌握所有細節,一旦有了變化(比如庫存為0也可以扣減),Service方法要跟著變;而Application這種方式不需要變化,只要在Inventory對象內部計算就可以了。代碼放到了合適的地方,計算在合適層次,一切都很合理。這種設計可以充分利用各種OOD、OOP的理論把業務邏輯實現的很漂亮。

充血模型的缺點
從上面的例子,在Repository的load 到執行業務方法,再到save回去,這是需要耗費一定時間的,但是這個過程中如果多個線程同時請求對Inventory庫存的鎖定,那就會導致狀態的不一致,麻煩的是針對庫存的並發不僅難處理而且很常見。
貧血模型完全依靠數據庫對並發的支撐,實現可以簡化很多,但充血模型就得自己實現了,不管是在內存中通過鎖對象,還是使用Redis的遠程鎖機制,都比貧血模型復雜而且可靠性下降,這是充血模型帶來的挑戰。更好的辦法是可以通過事件驅動的架構來取消並發。

領域模型和微服務的關系

上面講了領域模型的實現,但是他和微服務是什麽關系呢?在實踐中,這個Inventory是一個限界上下文的聚合根,我們可以認為一個聚合根就是一個微服務進程。

不過問題又來了,一個庫存的Inventory一定和商品信息是有關聯的,僅僅靠Inventory中的冗余那點商品ID是不夠的,商品的上下架狀態等等都是業務邏輯需要的,那不是又把商品Sku這樣的重型對象引入了這個微服務?兩個重型的對象在一個服務中?這樣的微服務拆不開啊,還是必須依靠商品庫?!

請參考下一篇,通過事件驅動架構來完成領域間的松耦合。

}


ok,打完收工,如果做的好一些,可以把update和select count合一,這樣可以利用一條語句完成自旋,解決並發問題(高手)。
小結一下:
有沒有發現,在這個業務領域非常重要的核心邏輯 — 下訂單扣減庫存中操作過程中,Stock對象根本不用出現,全部是數據庫操作SQL,所謂的業務邏輯就是由多條SQL構成。Stock只是CRUD的數據對象而已,沒邏輯可言。

馬丁福勒定義的“貧血模型”是反模式,面對簡單的小系統用事務腳本方式開發沒問題,業務邏輯復雜了,業務邏輯、各種狀態散布在大量的函數中,維護擴展的成本一下子就上來,貧血模型沒有實施微服務的基礎。
雖然我們用Java這樣的面向對象語言來開發,但是其實和過程型語言是一樣的,所以很多情況下大家用數據庫的存儲過程來替代Java寫邏輯反而效果會更好,(ps:用了Spring boot也不是微服務),
領域模型的開發模式

領域模型是將數據和行為封裝在一起,並與現實世界的業務對象相映射。各類具備明確的職責劃分,使得邏輯分散到合適對象中。這樣的對象就是“充血模型” 。
在具體實踐中,我們需要明確一個概念,就是領域模型是有狀態的,他代表一個實際存在的事物。還是接著上面的例子,我們設計Stock對象需要代表一種商品的實際庫存,並在這個對象上面加上業務邏輯的方法

這樣做下單鎖庫存業務邏輯的時候,每次必須先從Repository根據主鍵load還原Inventory這個對象,然後執行對應的lock(num)方法改變這個Inventory對象的狀態(屬性也是狀態的一種),然後再通過Repository的save方法把這個對象持久化到存儲去。

完成上述一系列操作的是Application,Application對外提供了這種集成操作的接口

領域模型開發方法最重要的是把扣減造成的狀態變化的細節放到了Inventory對象執行,這就是對業務邏輯的封裝。
Application對象的lock方法可以和事務腳本方法的StockService的lock來做個對比,StockService是完全掌握所有細節,一旦有了變化(比如庫存為0也可以扣減),Service方法要跟著變;而Application這種方式不需要變化,只要在Inventory對象內部計算就可以了。代碼放到了合適的地方,計算在合適層次,一切都很合理。這種設計可以充分利用各種OOD、OOP的理論把業務邏輯實現的很漂亮。

充血模型的缺點
從上面的例子,在Repository的load 到執行業務方法,再到save回去,這是需要耗費一定時間的,但是這個過程中如果多個線程同時請求對Inventory庫存的鎖定,那就會導致狀態的不一致,麻煩的是針對庫存的並發不僅難處理而且很常見。
貧血模型完全依靠數據庫對並發的支撐,實現可以簡化很多,但充血模型就得自己實現了,不管是在內存中通過鎖對象,還是使用Redis的遠程鎖機制,都比貧血模型復雜而且可靠性下降,這是充血模型帶來的挑戰。更好的辦法是可以通過事件驅動的架構來取消並發。

領域模型和微服務的關系

上面講了領域模型的實現,但是他和微服務是什麽關系呢?在實踐中,這個Inventory是一個限界上下文的聚合根,我們可以認為一個聚合根就是一個微服務進程。

不過問題又來了,一個庫存的Inventory一定和商品信息是有關聯的,僅僅靠Inventory中的冗余那點商品ID是不夠的,商品的上下架狀態等等都是業務邏輯需要的,那不是又把商品Sku這樣的重型對象引入了這個微服務?兩個重型的對象在一個服務中?這樣的微服務拆不開啊,還是必須依靠商品庫?!

請參考下一篇,通過事件驅動架構來完成領域間的松耦合。

多研究些架構,少談些框架( 2 ):微服務和充血模型