12306核心场景DDD领域建模

本文主要是介绍12306核心场景DDD领域建模，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

“ 架设一个亿级高并发系统，是多数程序员、架构师的工作目标。 许多的技术从业人员甚至有时会降薪去寻找这样的机会。但并不是所有人都有机会主导，甚至参与这样一个系统。今天我们用12306火车票购票这样一个业务场景来做DDD领域建模。”

开篇

要实现软件设计、软件开发在一个统一的思想、统一的节奏下进行，就应该有一个轻量级的框架对开发过程与代码编写做一定的约束。

虽然DDD是一个软件开发的方法，而不是具体的技术或框架，但拥有一个轻量级的框架仍然是必要的，为了开发一个支持DDD的框架，首先需要理解DDD的基本概念和核心的组件。

一.什么是领域驱动设计(DDD)

首先要知道DDD是一种开发理念，核心是维护一个反应领域概念的模型（领域模型是软件最核心的部分，反应了软件的业务本质），然后通过大量模式来指导模型设计与开发。

DDD的一般过程是：

首先通过软件需求规格说明书或原型生成一个领域模型（类、类的属性、类与类之间的关系）；

然后根据模式（应该如何分层？、领域逻辑写在哪？与持久化如何交互？如何协调多对象领域逻辑？如何实现逻辑与数据存储解耦等）指导来实现代码模型。

二.为什么使用DDD

DDD能应对复杂性与快速变化：

1.从技术维度实现分层：能够在每层关注自己的事情，比如领域层关注业务逻辑的事情，仓储关注持久化数据的事情，应用服务层关注用例的事情，接口层关注暴露给前端的事情。

2.业务维度：通过将大系统划分层多个上下文，可以让不同团队和不同人只关注当前上下文的开发。

3.时间维度：通过敏捷式迭代快速验证，快速修正。

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传统架构与DDD经典架构区别

传统三层架构以及问题

传统架构

问题：

1.过分注重数据访问层，而不重视领域。

2.业务逻辑直接与数据访问层耦合，与领域为核心的DDD思想背道而驰。

3.没有一系列的模式与方法论指导这种分层架构的开发约束。

经典DDD架构：

DDD经架构

1.基础结构层：整个产品或系统的底层支撑

a.常用工具、支撑功能：这个.net core项目至少要实现以下的功能：Json配置文件的读取、WebApi返回给前端的基本格式对象的定义、Json序列化与反序列化、加密功能、依赖注入框架的二次封装等。

b.支持DDD框架：这个.net core 项目至少要实现以下的功能：聚合根接口定义、实体接口定义、值对象接口定义、仓储接口定义、仓储接口的EF Core顶层实现（工作单元模式）。

c.聚合根仓储实现：这个.net core项目严格来讲其实不属于基础结构层部分，只是由于习惯，把它放到基础结构层这个解决方案文件夹中。它其实是引用了领域层的领域对象，并且 从领域层对应的聚合根仓储接口中继承，然后实现领域对象持久化到数据库，这样，仓储实现是依赖衣领对象，领域对象与领域逻辑就不需要依赖仓储。领域模型才是系统真正的核心。

2.领域层：界限上下文的领域逻辑

a.首先要实现这个界限上下文的领域对象的POCO模型。

b.然后针对这个界限上下文的所有领域对象，建立每个领域对象自己的业务逻辑，注意的是，领域对象的业务逻辑最好不与仓储直接发生交互，就算领域逻辑要临时查询数据库也不要这样。

c.定义该界限上下文聚合根的仓储接口，这个接口代表的是聚合根与持久化打交道的基础约束，具体实现还是在基础结构层的聚合根仓储中实现，这样就实现了解耦。把聚合根仓储接口定义在领域层的意义是可以为领域层的调用方-应用服务层的用例提供对聚合持久化支持。

d.定义该界限上下文的EF Core上下文接口并实现，这样就通过映射关系，EF Core就可以处理领域对象与数据库表之间的映射了。

3.应用服务层：界限上下文的用例

a.某个上下文的应用服务层的某个用例，通过调用领域对象的领域逻辑，完成相关领域逻辑的实现。

b.领域逻辑完成后，应用服务层用例调用领域层的聚合根的仓储接口的方法，完成领域对象的预持久化。（应用服务通过基础结构层的依赖注入框架与Json配置文件找到聚合根仓储接口对应的实现）

c.应用服务层用例然后调用基础结构层的EF Core仓储接口的工作单元方式，完成真正的持久化。（应用服务通过基础接口层的依赖注入框架与Json配置文件找到顶层仓储接口对应的工作单元实现）

d.用例返回给接口层需要的前端所需的json对象格式。

4.接口层：非常薄的一层

a.只需要调用应用服务层用例

b.向前端返回所需的json对象格式

从上述架构特点可以看出，聚合根的仓储与领域逻辑完全解耦，是通过应用服务层的用例将他们协调起来完成功能。

我们讲了经典DDD架构对比传统三层架构的优势，以及经典DDD架构每一层的职责后，下面将介绍基础结构层中支持DDD的轻量级框架的主要代码。

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领域建模与微服务

微服务架构众所周知，此处不做赘述。我们创建微服务时，需要创建一个高内聚、低耦合的微服务。而DDD中的限界上下文则完美匹配微服务要求，可以将该限界上下文理解为一个微服务进程。

上述是从更直观的角度来描述两者的相似处。

在系统复杂之后，我们都需要用分治来拆解问题。一般有两种方式，技术维度和业务维度。技术维度是类似MVC这样，业务维度则是指按业务领域来划分系统。

微服务架构更强调从业务维度去做分治来应对系统复杂度，而DDD也是同样的着重业务视角。 如果两者在追求的目标（业务维度）达到了上下文的统一，那么在具体做法上有什么联系和不同呢？

我们将架构设计活动精简为以下三个层面：

• 业务架构——根据业务需求设计业务模块及其关系
• 系统架构——设计系统和子系统的模块
• 技术架构——决定采用的技术及框架

以上三种活动在实际开发中是有先后顺序的，但不一定孰先孰后。在我们解决常规套路问题时，我们会很自然地往熟悉的分层架构套（先确定系统架构），或者用PHP开发很快（先确定技术架构），在业务不复杂时，这样是合理的。

跳过业务架构设计出来的架构关注点不在业务响应上，可能就是个大泥球，在面临需求迭代或响应市场变化时就很痛苦。

DDD的核心诉求就是将业务架构映射到系统架构上，在响应业务变化调整业务架构时，也随之变化系统架构。而微服务追求业务层面的复用，设计出来的系统架构和业务一致；在技术架构上则系统模块之间充分解耦，可以自由地选择合适的技术架构，去中心化地治理技术和数据。

可以参见下图来更好地理解双方之间的协作关系：

微服务与DDD建模协作

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12306领域建模

我们将通过12306整个票务系统来详细介绍我们如何通过DDD来解构一个基于微服务架构的系统，从而做到系统的高内聚、低耦合。

业务场景分析

首先看下整个系统的大致需求：

• 铁路通过调度系统生成一系列列车车次票务库存；
• 旅客查询车票库存，购买相应的车票并付费；
• 票务库存扣减相关库存；

整个业务逻辑初一看还比较简单，像是一个简单的电商系统。别急着下结论我们由浅入深一点点分析, 首先我们来了解一些关于火车票的几个核心的业务知识：

领域知识

票库存：

票库存和电商业务里面说的商品SKU差不多，但解决电商的商品库存要简单得多，只需要销售时库存进行相应的扣减就可以。但火车票的库存是动态的，首先我们分析一下火车票的SKU 我们拿G20，杭州东到北京南：共经停5个站：杭州，湖州，南京，济南， 北京。

一般来说火车票分有商务座，一等座，二等座表面看起来这就是3个商品。 其实（4+3+2+1）*3 = 30个库存， 怎么来的呢？它的SKU计算方式应该是杭州到湖州, 杭州到南京，杭州到济南，杭州到北京分别是一个SKU，依次类推。更变态的是，你每卖出一张票，可能会影响其它SKU的库存。比如你买了杭州到北京的SKU一等座， 你不仅要减杭州到北京的库存，还要减杭州到湖州的，杭州到南京的，湖州到南京的等等依次减10个站到站的一等座库存。

车次及车次链：

一般我们叫类似G20, G19为车次。 一辆火车通常一天往返一次（有的也不会）当然大部分情况是去的时候一个车次，回来的时候又叫另一个车次。

当G20从杭州到北京要发车时，通常前一天会确定该车次的车底号（车厢一段时间需要返厂检修的）但车次还是需要每天跑。 这个时候其中的座位号有可能会变更，因为旅客坐车有旺季和淡季这个也有可能调整是8节车厢或者16节车厢。

了解这两个概念基本就差不多了，当然还有很多的其它领域的业务知识比如调图等，因为不涉及此次核心就不多讲了。

领域建模

了解业务知识之后，我们来进行建模。在设计领域模型的一般步骤如下：

1. 根据需求划分出初步的领域和限界上下文，以及上下文之间的关系；
2. 进一步分析每个上下文内部，识别出哪些是实体，哪些是值对象；
3. 对实体、值对象进行关联和聚合，划分出聚合的范畴和聚合根；
4. 为聚合根设计仓储，并思考实体或值对象的创建方式；
5. 在工程中实践领域模型，并在实践中检验模型的合理性，倒推模型中不足的地方并重构。

12306是一个典型特殊商品电商模型包含基本的商品域（票域）、订单域、支付域、用户域，再设计一个调度域。

火车票领域模型视图如下：

火车票业务流转模型

按上图领域流转视图，我们将各域进行分类如下：

通用域：用户域

支撑域：列车域

核心域：票务域，调度域，订单域，支付域

再细分一下各领域的模块组成：

12306火车票各领域模型视图

模型定义好以后我们会有一个个的领域，领域包含上下文，我们来说一说上下文对系统及建模的意义。

领域上下文

战略和战术设计是站在DDD的角度进行划分。战略设计侧重于高层次、宏观上去划分和集成限界上下文，而战术设计则关注更具体使用建模工具来细化上下文。

现实世界中，领域包含了问题域和解系统。一般认为软件是对现实世界的部分模拟。在DDD中，解系统可以映射为一个个限界上下文，限界上下文就是软件对于问题域的一个特定的、有限的解决方案。

一个由显示边界限定的特定职责。领域模型便存在于这个边界之内。在边界内，每一个模型概念，包括它的属性和操作，都具有特殊的含义。

一个给定的业务领域会包含多个限界上下文，想与一个限界上下文沟通，则需要通过显示边界进行通信。系统通过确定的限界上下文来进行解耦，而每一个上下文内部紧密组织，职责明确，具有较高的内聚性。

划分限界上下文

我们的实践是，考虑产品所讲的通用语言，从中提取一些术语称之为概念对象，寻找对象之间的联系；或者从需求里提取一些动词，观察动词和对象之间的关系；我们将紧耦合的各自圈在一起，观察他们内在的联系，从而形成对应的界限上下文。形成之后，我们可以尝试用语言来描述下界限上下文的职责，看它是否清晰、准确、简洁和完整。简言之，限界上下文应该从需求出发，按领域划分。

限界上下文之间的映射关系

• 合作关系（Partnership）：两个上下文紧密合作的关系，一荣俱荣，一损俱损。
• 共享内核（Shared Kernel）：两个上下文依赖部分共享的模型。
• 客户方-供应方开发（Customer-Supplier Development）：上下文之间有组织的上下游依赖。
• 遵奉者（Conformist）：下游上下文只能盲目依赖上游上下文。
• 防腐层（Anticorruption Layer）：一个上下文通过一些适配和转换与另一个上下文交互。
• 开放主机服务（Open Host Service）：定义一种协议来让其他上下文来对本上下文进行访问。
• 发布语言（Published Language）：通常与OHS一起使用，用于定义开放主机的协议。
• 大泥球（Big Ball of Mud）：混杂在一起的上下文关系，边界不清晰。
• 另谋他路（SeparateWay）：两个完全没有任何联系的上下文。

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总结

至此，火车票的核心模块基于宏观层面的建模就基本完成。 当然一个这么大的系统是需要一个架构师团队去搭建的。基于此模型，把各个域再分配到架构师手里里面做概要设计。

最后的话 “架构的本质是为了高内聚低耦合，紧靠本质，按自己的理解和团队情况来实践DDD即可”。

这篇关于12306核心场景DDD领域建模的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！