面向对象架构模式之：领域模型（Domain Model） -设计模式-火龙果软件工程

面向对象架构模式之：领域模型（Domain Model）

作者：Luminji 来源：博客园发布于 2015-01-08

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一：面向对象设计中最简单的部分与最难的部分

如果说事务脚本是面向过程的，那么领域模型就是面向对象的。面向对象的一个很重要的点就是：“把事情交给最适合的类去做”，即：“你得在一个个领域类之间跳转，才能找出他们如何交互”，Martin Flower 说这是面向对象中最难的部分，这具有误导的成份。确切地说，我们作为程序员如果已经掌握了 OOD 和 OOP 中技术手段，那么如何寻找类之间的关系，可能就成了最难的部分。但在实际的情况中，即便我们不是程序员，也总能描述一件事情（即寻求关系），所以，找对象之间的关系还真的并不是程序员最关系的部分，从技术层面来讲，寻找类之间的关系因为与具体的编码技巧无关，所以它现在对于程序员的我们来说，应该是最简单的部分，技术手段才是这里面的最难部分。

好，切入正题。

二：构筑类之间的关系（最简单部分）

先来完成最简单的部分，即找关系。也就是说，按照所谓的关系，我们来重构事务脚本中的代码。上篇“你在用什么思想编码：事务脚本 OR 面向对象？”中同样的需求，如果用领域模式来做的话，我们大概可以这样设计：

（备注：Product 和 RecognitionStrategy 为 * –> 1 的关系是因为一种确认算法可以被多个产品的实例对象使用）

从下面的示例代码我们就可以看到这点：

class RevenueRecognition 
{ 
    private double amount; 
    private DateTime recognizedOn; 
    
    public RevenueRecognition(double amount, DateTime recognizedOn) 
    { 
        this.amount = amount; 
        this.recognizedOn = recognizedOn; 
    } 
    
    public double GetAmount() 
    { 
        return this.amount; 
    } 
    
    public bool IsRecognizedBy(DateTime asOf) 
    { 
        return asOf.CompareTo(this.recognizedOn) > 0 || asOf.CompareTo(this.recognizedOn) == 0; 
    } 
}

class Contract 
{ 
    // 多 对 1 的关系，* -> 1。即：一个产品可有多个合同订单 
    private Product product; 
    private long id; 
    // 合同金额 
    private double revenue; 
    private DateTime whenSigned; 
    
    // 1 对 多 的关系， 1 -> * 
    private List revenueRecognitions = new List(); 
    
    public Contract(Product product, double revenue, DateTime whenSigned) 
    { 
        this.product = product; 
        this.revenue = revenue; 
        this.whenSigned = whenSigned; 
    } 
    
    public void AddRevenueRecognition(RevenueRecognition r) 
    { 
        revenueRecognitions.Add(r); 
    } 
    
    public double GetRevenue() 
    { 
        return this.revenue; 
    } 
    
    public DateTime GetWhenSigned() 
    { 
        return this.whenSigned; 
    } 
    
    // 得到哪天前入账了多少 
    public double RecognizedRevenue(DateTime asOf) 
    { 
        double re = 0.0; 
        foreach(var r in revenueRecognitions) 
        { 
            if(r.IsRecognizedBy(asOf)) 
            { 
                re += r.GetAmount(); 
            } 
        } 
        
        return re; 
    } 
    
    public void CalculateRecognitions() 
    { 
        product.CalculateRevenueRecognitions(this); 
    } 
}

class Product 
{ 
    private string name; 
    private RecognitionStrategy recognitionStrategy; 
    
    public Product(string name, RecognitionStrategy recognitionStrategy) 
    { 
        this.name = name; 
        this.recognitionStrategy = recognitionStrategy; 
    } 
    
    public void CalculateRevenueRecognitions(Contract contract) 
    { 
        recognitionStrategy.CalculateRevenueRecognitions(contract); 
    } 
    
    public static Product NewWordProcessor(string name) 
    { 
        return new Product(name, new CompleteRecognitionStrategy()); 
    } 
    
    public static Product NewSpreadsheet(string name) 
    { 
        return new Product(name, new ThreeWayRecognitionStrategy(60, 90)); 
    } 
    
    public static Product NewDatabase(string name) 
    { 
        return new Product(name, new ThreeWayRecognitionStrategy(30, 60)); 
    } 
}

abstract class RecognitionStrategy 
{ 
    public abstract void CalculateRevenueRecognitions(Contract contract); 
}

class CompleteRecognitionStrategy : RecognitionStrategy 
{ 
    public override void CalculateRevenueRecognitions(Contract contract) 
    { 
        contract.AddRevenueRecognition(new RevenueRecognition(contract.GetRevenue(), contract.GetWhenSigned())); 
    } 
}

class ThreeWayRecognitionStrategy : RecognitionStrategy 
{ 
    private int firstRecognitionOffset; 
    private int secondRecognitionOffset; 
    
    public ThreeWayRecognitionStrategy(int firstRoff, int secondRoff) 
    { 
        this.firstRecognitionOffset = firstRoff; 
        this.secondRecognitionOffset = secondRoff; 
    } 
    
    public override void CalculateRevenueRecognitions(Contract contract) 
    { 
        contract.AddRevenueRecognition( 
            new RevenueRecognition(contract.GetRevenue() / 3, contract.GetWhenSigned())); 
        contract.AddRevenueRecognition( 
            new RevenueRecognition(contract.GetRevenue() / 3, 
contract.GetWhenSigned().AddDays(firstRecognitionOffset))); 
        contract.AddRevenueRecognition( 
            new RevenueRecognition(contract.GetRevenue() / 3,
 contract.GetWhenSigned().AddDays(secondRecognitionOffset))); 
    } 
}

正像我说的，以上的代码是最简单部分，每个 OOP 的初学者都能写出这样的代码来。但是我心想，即便我们能写出这样的代码来，我们恐怕都不会心虚的告诉自己：是的，我正在进行领域驱动开发吧。

那么，真正难的部分是什么？

2.1 领域模型对于程序员来说真正困难或者困惑的部分

是领域模型本身怎么和其它模块（或者其它层）进行交互，这些交互或者说关系是：

1：领域模型自身具备些什么语言层面的特性；

2：领域模型和领域模型之间的关系；

3：领域模型和 Repository 的关系；

4：工作单元和领域模型及 Repository 的关系；

5：领域模型的缓存；

6：领域模型和会话之间的关系；

三：那些交互与关系

3.1 领域模型自身具备些什么语言层面的特性

先看代码：

public class User2 : DomainObj
{
#region Field
#endregion

#region Property

#endregion

#region 领域自身逻辑

#endregion

#region 领域服务
#endregion
}

对于一个领域模型来说，从语言层面来讲，它具备 5 方面的特性：

1：有父类，放置公共的属性之类的内容，同时，存在一个父类，也表示它不是一个值对象（领域概念中的值对象）；

2：有实例字段；

3：有实例属性；

4：领域自身逻辑，非 static 方法，有 public 的和非public；

5：领域服务，static 方法，可独立出去放置到对应的服务类中；

现在，我们具体展开一下。不过，为了展开讲，我们必须提供一个稍稍完整的 User2 的例子，它在真正的项目是这个样子的：

public class User2 : DomainObj
    {
        #region Field
        private Organization2 organization;

        private List myTests;

        private List myClasses;

        #endregion

        #region Property

        public override IRepository RootRep
        {
            get { return RepRegistory.UserRepository; }
        }

        public string UserName { get; private set; }

        public string Password { get; private set; }

        /* 演示了同时存在 Organization 和 OrganizationId 两个属性的情况 */
        public string OrganizationId { get; private set; }

        public Organization2 Organization
        {
            get
            {
                if (organization == null && !string.IsNullOrEmpty(OrganizationId))
                {
                    organization = Organization2.FindById(OrganizationId);
                }

                return organization;
            }
        }

        /* 演示了存在 列表 属性的情况 */
        public List MyClasses
        {
            get
            {
                if (myClasses == null)
                {
                    myClasses = YhbjClass.GetClassesByUserId(this);
                }

                return myClasses;
            }
        }

        public List MyTests
        {
            get
            {
                /* 我的考试来自两个地方，1：班级、项目上的考试；2：选人的考试；
                 * 故，有两种设计方法
                 * 1：选人的考试没有疑议；
                 * 2：班级、项目考试，可以从本模型的 Classes -> Projects -> Tests 获取；
                 * 3：也可以直接从数据库得到获取；
                 * 在这里的实际实现，采用第 2 种做法。因为：
                 * 1：数据本身是缓存的，第一获取的时候，貌似存在多次查询，但是一旦获取就缓存了；
                 * 2：存在很多地方的数据一致性问题，采用方法 3 貌似快速了，但会带来不可知 BUG ；
                 * 3：即便将来考试还有课程上的考试，可以很方便的获取，不然还需要重改 SQL；
                 */
                if (myTests == null)
                {
                    myTests = new List();

                    /* 加指定人的考试，这些考试没有对应的 项目 和 班级*/
                    myTests.AddRange(YhbjTest.GetTestsByUserId(this.Id));

                    /* 加班级的考试，有对应的 班级 */
                    foreach (var c in MyClasses)
                    {
                        myTests.AddRange(c.Tests);
                        foreach (var t in c.Tests)
                        {
                            t.SetOwnerClass(c);
                        }

                        /* 加项目的考试，有对应的 班级 和 项目，代码略 */
                    }
                }

                /* 其它逻辑 */
                foreach (var test in myTests)
                {
                    if (test.TestHistory == null)
                    {
                        test.SetHistory(MyTestHistories
                            .FirstOrDefault(p => p.TestId == test.Id && p.UserId == this.Id));
                    }
                }

                return myTests;
            }
        }
        #endregion

        #region 领域自身逻辑

        public void InitWithOrganization(Organization2 o)
        {
            /* 在这个方法中不用 MakeDirty，因为相当于初始化分为两步进行了
             */
            this.organization = o;
        }


        /* 不需要对外开放的逻辑，使用 internal*/
        internal virtual void UpdateOnline(string loginTime, string token, string loginIp, string loginPort)
        {
            /* 这样做的好处是什么呢？
             *  createnew 方法用户不负责自己的持久化，而是由事务代码进行负责
             *  但是 createnew 方法会标识自己为 new，即 makenew 方法调用
             *  然后，由于 ut 用的都是同一个 ut，所以在事务这里 commit 了
             *  就是 commit 了 根 和 非根
             * 这里也同时演示了多个领域对象共用一个 ut
             */
            this.UnitOfWork = new UnitOfWork();
            UserOnline2 userOnline2Old = UserOnline2.GetUserOnline(this.UserName);
            if (userOnline2Old != null)
            {
                userOnline2Old.UnitOfWork = this.UnitOfWork;
                userOnline2Old.Delete();
            } 

            UserOnline2 = UserOnline2.CreateNew(UserName, loginIp, loginPort);
            UnitOfWork.RegisterNew(UserOnline2);
            UnitOfWork.Commit();
        }

        /* 对外开放的逻辑，使用 public */
        public List GetMyTest(string testName, int type, int page, int size, out int totalCount)
        {
            IEnumerable expName = from p in MyTests orderby p.CreateTime descending select p;
            IEnumerable expState = null;

            switch (type)
            {
                case 0:
                    /* 未考
                     * 需要排除掉 有效期 之外
                     */
                    expState =
                        from p in expName
                        where
                            p.StartTime <= DateTime.Now &&
                            p.EndTime >= DateTime.Now &&
                           (this.MyTestHistories.Exists(q => q.TestId == p.Id) == false
                           || (this.MyTestHistories.Exists(q => q.TestId == p.Id) ==
 true && this.myTestHistories.Find(h => h.TestId == p.Id).TestState != 1)) &&
                           p.AuditState == AuditState.Audited
                        select p;
                    break;
                default:
                    throw new ArgumentOutOfRangeException();
            }

            var re = expState.ToList();
            totalCount = re.Count;
            return re.Skip((page - 1) * size).Take(size).ToList();
        }

        public YhbjTest StartTest(string testId)
        {
            // 逻辑略
        }

        #endregion

        /// 
        /// 1：服务是无状态的，所以是 static 的
        /// 2：服务是公开的，所以是 public 的
        /// 3：服务实际是可以创建专门的服务类的，这里为了演示需要，就放在一起了
        /// 
        #region 领域服务

        /* 这两个字段演示其实服务部分的代码是随意的 */
        private static readonly CookieWrapper CookieWrapper;

        private static readonly HttpWrapper HttpWrapper;

        static User2()
        {

            CookieWrapper = new CookieWrapper();
            HttpWrapper = new HttpWrapper();
        }

        /* 内部的方法当然是私有的 */
        private static List GetUserPaperByUserAndTest(User2 user2, YhbjTest test)
        {
            var x = RepRegistory.UserRepository.FindTestUserPaper(user2, test);
            return x;
        }

        /* 获取领域对象的方法，全部属于领域服务部分，再次强调是静态的 */
        public static User2 GetUserByName(string username)
        {
            var user = (RepRegistory.UserRepository).FindByName(username);
            return user as User2;
        }
        /* 领域对象的获取和产生，还有另外的做法，就是在对象工厂中生成，但这不属于本文要阐述的范畴 */
        public static User2 CreateCreater(
            string creatorOrganizationId, string creatorOrganizationName, string id, string name)
        {
            var user = new User2 { Id = id, Name = name, UnitOfWork = new UnitOfWork() };
            user.MakeNew();
            return user;
        }
        #endregion
    }

请仔细查看上面代码，为了本文接下来的阐述，上面的代码几乎都是有意义的，我已经很精简了。

好了，基于上面这个例子，我们展开讲：

1：父类

public abstract class DomainObj
{
public Key Key { get; set; }

/// 
/// 根仓储
/// TIP: 因为是充血模式，所以每个领域模型都有一个根仓储
/// 用于提交自身的变动
/// 
public abstract IRepository RootRep { get; }

protected DomainObj()
{
}

public UnitOfWork UnitOfWork { get; set; }

public string Id { get; protected set; }

public string Name { get; protected set; }

protected void MakeNew()
{
UnitOfWork.RegisterNew(this);
}

protected void MakeDirty()
{
UnitOfWork.RegisterDirty(this);
}

protected void MakeRemoved()
{
UnitOfWork.RegisterRemoved(this);
}

}

父类包含了，让一个领域模型成为领域模型所必备的那些特点，它有标识映射（架构模式对象与关系结构模式之：标识域（Identity Field）），它持有工作单元（），它负责调用工作单元的API（换个角度说工作单元（Unit Of Work）：创建、持有与API调用）。

如果我们的对象是一个领域模型对象，那么它必定需要继承之这个父类；

2：有实例字段

有人可能会有疑问，不是有属性就可以了吗，为什么要有字段，一个理由是，如果我们需要延迟加载（），就需要使用字段来进行辅助。我们在上面的源码中看到的 if XX == NULL ，这样的属性代码，就是延迟加载，其中使用到了字段。注意，如果使用了延迟加载，你应该会遇到序列化的问题，这是你需要注意的《延迟加载与序列化》。

3：有实例属性

属性是必然的，没有属性的领域模型很稀少的。有几个地方需要大家注意，

1：属性的 get 方法，可以是很复杂的，其地位相当于是领域自身逻辑；

2：set 方法，都是 private 的，领域对象自身负责自身属性的赋值；

3：在有必要的情况下，使用延迟加载，这可能需要另外一个主题来讲；

4：延迟加载的那些属性，很多时候就是导航属性，即 Organization 和 MyClasses 这样的属性，就是导航属性；

4：领域自身逻辑

领域自身逻辑，包含了应用系统大多数的业务逻辑，可以理解为：它就是传统 3 层架构中的业务逻辑层的代码。如果一段代码，你不知道把它放到哪里，那么，它多半就属于应该放在这里。注意，只有应该公开的那些方法，才 public；

5：领域服务

领域服务，可以独立出去，成为领域服务类。那么，什么样的代码是领域服务代码？第一种情况：

生成领域对象实例的方法，都应该是领域服务类。如查询或者 Create New。

在实际场景中，我们可能使用对象工厂来生成它们，这里为了纯粹的演示哪些是领域自身逻辑，哪些是领域服务，特意使用了领域类的 static 方法来生成领域对象。即：

领域对象，不能随便被外界生成，要严格控制其生成。所以领域父类的构造器，我们看到是 protected 的。

那么，实际上，除了上面这种情况外，任何代码都应该是领域自身逻辑的。我在上面还演示了这样的一段代码：

private static List<PaperQuestionStrategy3> GetUserPaperByUserAndTest(User2 user2, YhbjTest test)
{
    var x = RepRegistory.UserRepository.FindTestUserPaper(user2, test);
    return x;
}

这段代码，实际上作为领域服务部分，就是错误的，它应该被放置在 YhbjTest 这个领域类中。

3.2 领域模型和领域模型之间的关系

也就是说那些导航属性和领域模型有什么关系。导航属性必须都是延迟加载的吗？当然不是。比如， User 所在的 Organization，我们在在使用到用户这个对象的时候，几乎总是要使用到其组织信息，那么，我们在获取用户的时候，就应该立即获取到组织对象，那么，我们的持久化代码是这样的：

 public override DomainObj Find(Key key)
        {
            var user = base.Find(key) as User2;
            if (user == null)
            {
                //
                string sql = @"
                DECLARE @ORGID VARCHAR(32)='';
                SELECT @ORGID=OrganizationId FROM [EL_Organization].[USER] WHERE ID=@Id
                SELECT * FROM [EL_Organization].[USER] WHERE ID=@Id
                SELECT * FROM [EL_Organization].[ORGANIZATION] WHERE ID=@ORGID";
                var pms = new SqlParameter[]
                {
                    new SqlParameter("@Id", key.GetId())
                };

                var ds = SqlHelper.ExecuteDataset(CommandType.Text, sql, pms);
                user = DataTableHelper.ToList(ds.Tables[0]).FirstOrDefault();
                var o = DataTableHelper.ToList(ds.Tables[1]).FirstOrDefault();
                if (user == null)
                {
                    return null;
                }

                user = Load(user);
                // 注意，除了 Load User 还需要 Load Organization
                user.InitWithOrganization(o);
                Load(user.Organization);

                return user;
            }

            return user;
        }

可以看到，我们在一次 sql 执行的时候，就得到了 organization，然后，User2 类型中，有个属于领域自身逻辑方法：

public void InitWithOrganization(Organization2 o)
        {
            /* 在这个方法中不用 MakeDirty，因为相当于初始化分为两步进行了
             */
            this.organization = o;
        }

在这里要多说一下，如果不是初始化时候的改属性，如修改了用户的组织信息，就应该 MakeDirty。

注意，还有一个比较重要的领域自身逻辑，就是 SetOwned，如下：

public void SetOwnerClass(YhbjClass yhbjClass)
{
    this.OwnerClass = yhbjClass;
    /* should not makeDirty, but if class repalced or removed, should makedirty*/
}

比如，领域模型考试，就可能会有这个方法，考试本身需要知道：我属于哪个班级。

3.3 领域模型和 Repository 之间的关系

第一，如果我们在使用领域模型，我们必须使用 Repository 模式吗？答案是：当然不是，我们可以使用活动记录模式（什么是活动记录，当前我们可以暂时理解为传统3层架构中的DAL层）。如果我们在使用 Repository ，那么，领域模型和 Respository 之间是什么关系呢？这里，有两点需要阐述：

第一点是，一般的做法，Repository 是被注入的，它可能被注入到系统的某个地方，示例代码是被注入到了类型 RepRegistory中。

领域模型要不要使用 Repository，我的答案是：要。

为什么，因为我们要让领域逻辑自己决定合适调用 Repository。

第二点是，每个领域模型都有一个 RootRep，用于自身以及把自身当成根的那些导航属性对象的持久化操作；

3.4 工作单元和领域模型及 Repository 的关系

这一点比较复杂，我们单独在《换个角度说工作单元（Unit Of Work）：创建、持有与API调用》进行了阐述。当然，跟 Repository 一样，使用领域模型，必须使用工作单元吗？答案也是不是。只是，在使用工作单元后，更易于我们处理领域模型中的事务问题。

3.5 领域模型的缓存

缓存分为两类，第一类我们可以称之为一级缓存，这对于客户端程序员来说，不可见，它被放置在 AbstractRepository 中，往往在当前请求中有用：

public abstract class AbstractRepository : IRepository
{
    /* LoadedDomains 在有些文献中可以作为高速缓存，但是这个缓存可不是指的
     * 业务上的那个缓存，而是 片段 的缓存，指在当前实例的生命周期中的缓存。
     * 业务上的缓存在我们的系统中，由每个领域模型的服务部分自身持有。
     */
    protected Dictionary<Key, DomainObj> LoadedDomains = 
        new Dictionary<Key, DomainObj>();
    public virtual DomainObj Find(Key key)
    {
        if (LoadedDomains.ContainsKey(key))
        {
            return LoadedDomains[key] as DomainObj;
        }
        else
        {
            return null;
        }

        //return null;
    }

    public abstract void Insert(DomainObj t);

    public abstract void Update(DomainObj t);

    public abstract void Delete(DomainObj t);

    public void CheckLoaedDomains()
    {
        foreach (var m in LoadedDomains)
        {
            Console.WriteLine(m.Value);
        }
    }
    /// 
    /// 当缓存内容发生变动时进行重置
    /// 
    /// <param name="keyField">缓存key的id</param>
    /// <param name="type">缓存的对象类型</param>
    public void ResetLoadedDomainByKey(string keyId,Type type)
    {
        var key=new Key(keyId,type);
        if (LoadedDomains.ContainsKey(key))
        {
           LoadedDomains.Remove(key);
        } 
    }
    protected T Load(T t) where T : DomainObj
    {
        var key = new Key(t.Id, typeof (T));
        /* 1：这一句很重要，因为我们不会想要放到每个子类里去赋值 
         * 2：其次，如果子类没有调用 Load ，则永远没有 Key，不过这说得过去
         */
        t.Key = key;
        if (LoadedDomains.ContainsKey(key))
        {
            return LoadedDomains[key] as T;
        }
        else
        {
            LoadedDomains.Add(key, t);
            return t;
        }

        //return t;
    }

    protected List LoadAll(List ts) where T : DomainObj
    {
        for (int i = 0; i < ts.Count; i++)
        {
            ts[i] = Load(ts[i]);
        }

        return ts;
    }
}

业务系统中的缓存，需要我们随着业务系统自身的特点，自己来创建，比如，如果我们针对 User2 这个领域模型建立缓存，就应该把这个缓存挂接到当前会话中。此处不表。

3.6 领域模型与会话之间的关系

这是一个有意思的话题，无论是理论上还是实际中，在一次会话当中（如果我们会话的参照中，可以回味下 ASP.NET 中的 Session，它们所表达的概念是一致的），只要会话不失效，那么领域对象的状态，就应该是被保持的。这里难的是，我们怎么来创建这个 Session。Session 回到语言层面，就是一个类，它可能会将领域对象保持在内存中，或者文件中，或者数据库中，或者在一个分布式系统中（如 Memcached，《ASP.NET性能优化之分布式Session》）。

最简单的，我们可以使用 ASP.NET 的 Session 来保存我们的会话，然后把领域对象存储到这里。

四：总结

以上描述了让领域模型成为领域模型的一些最基本的技术手段。解决了这些技术手段，我们的开发才基本算是 DDD 的，才是面向领域模型的。解决了这些技术问题，接下来，我们才能毫无后顾之忧地去解决 Martin Flower 所说的最难的部分：“你得在一个个领域类之间跳转，才能找出他们如何交互”。

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