領域模型:失血模型,貧血模型,充血模型,脹血模型

轉載,原文:http://www.oschina.net/bbs/thread/10400

領域模型分爲4大類:

1,失血模型
2,貧血模型
3,充血模型
4,脹血模型

那麼讓我們看看究竟有這些領域模型的具體內容,以及他們的優缺點:

一、失血模型

失血模型簡單來說,就是domain object只有屬性的getter/setter方法的純數據類,所有的業務邏輯完全由business object來完成(又稱TransactionScript),這種模型下的domain object被Martin Fowler稱之爲“貧血的domain object”。下面用舉一個具體的代碼來說明,代碼來自Hibernate的caveatemptor,但經過我的改寫:

一個實體類叫做Item,指的是一個拍賣項目
一個DAO接口類叫做ItemDao
一個DAO接口實現類叫做ItemDaoHibernateImpl
一個業務邏輯類叫做ItemManager(或者叫做ItemService)

java代碼:  

public class Item implements Serializable {
     private Long id = null;
     private int version;
     private String name;
     private User seller;
     private String description;
     private MonetaryAmount initialPrice;
     private MonetaryAmount reservePrice;
     private Date startDate;
     private Date endDate;
     private Set categorizedItems = new HashSet();
     private Collection bids = new ArrayList();
     private Bid successfulBid;
     private ItemState state;
     private User approvedBy;
     private Date approvalDatetime;
     private Date created = new Date();
     //   getter/setter方法省略不寫,避免篇幅太長
}

java代碼:  

public interface ItemDao {
     public Item getItemById(Long id);
     public Collection findAll();
     public void updateItem(Item item);
}

ItemDao定義持久化操作的接口,用於隔離持久化代碼。

java代碼:  

public class ItemDaoHibernateImpl implements ItemDao extends HibernateDaoSupport {
     public Item getItemById(Long id) {
         return (Item) getHibernateTemplate().load(Item.class, id);
     }
     public Collection findAll() {
         return (List) getHibernateTemplate().find("from Item");
     }
     public void updateItem(Item item) {
         getHibernateTemplate().update(item);
     }
}


ItemDaoHibernateImpl完成具體的持久化工作,請注意,數據庫資源的獲取和釋放是在ItemDaoHibernateImpl裏面處理的,每個DAO方法調用之前打開Session,DAO方法調用之後,關閉Session。(Session放在ThreadLocal中,保證一次調用只打開關閉一次)

java代碼:  

public class ItemManager {
     private ItemDao itemDao;
     public void setItemDao(ItemDao itemDao) { this.itemDao = itemDao;}
     public Bid loadItemById(Long id) {
         itemDao.loadItemById(id);
     }
     public Collection listAllItems() {
         return   itemDao.findAll();
     }
     public Bid placeBid(Item item, User bidder, MonetaryAmount bidAmount,
                             Bid currentMaxBid, Bid currentMinBid) throws BusinessException {
             if (currentMaxBid != null && currentMaxBid.getAmount().compareTo(bidAmount) > 0) {
             throw new BusinessException("Bid too low.");
     }
    
     // Auction is active
     if ( !state.equals(ItemState.ACTIVE) )
             throw new BusinessException("Auction is not active yet.");
    
     // Auction still valid
     if ( item.getEndDate().before( new Date() ) )
             throw new BusinessException("Can't place new bid, auction already ended.");
    
     // Create new Bid
     Bid newBid = new Bid(bidAmount, item, bidder);
    
     // Place bid for this Item
     item.getBids().add(newBid);
     itemDao.update(item);      //   調用DAO完成持久化操作
     return newBid;
     }
}

事務的管理是在ItemManger這一層完成的,ItemManager實現具體的業務邏輯。除了常見的和CRUD有關的簡單邏輯之外,這裏還有一個placeBid的邏輯,即項目的競標。

以上是一個完整的第一種模型的示例代碼。在這個示例中,placeBid,loadItemById,findAll等等業務邏輯統統放在ItemManager中實現,而Item只有getter/setter方法。

二、貧血模型

簡單來說,就是domain ojbect包含了不依賴於持久化的領域邏輯,而那些依賴持久化的領域邏輯被分離到Service層。
Service(業務邏輯,事務封裝) --> DAO ---> domain object 這也就是Martin Fowler指的rich domain object

一個帶有業務邏輯的實體類,即domain object是Item
一個DAO接口ItemDao
一個DAO實現ItemDaoHibernateImpl
一個業務邏輯對象ItemManager

java代碼:  

public class Item implements Serializable {
     //   所有的屬性和getter/setter方法同上,省略
     public Bid placeBid(User bidder, MonetaryAmount bidAmount,
                         Bid currentMaxBid, Bid currentMinBid)
             throws BusinessException {
    
             // Check highest bid (can also be a different Strategy (pattern))
             if (currentMaxBid != null && currentMaxBid.getAmount().compareTo(bidAmount) > 0) {
                     throw new BusinessException("Bid too low.");
             }
    
             // Auction is active
             if ( !state.equals(ItemState.ACTIVE) )
                     throw new BusinessException("Auction is not active yet.");
    
             // Auction still valid
             if ( this.getEndDate().before( new Date() ) )
                     throw new BusinessException("Can't place new bid, auction already ended.");
    
             // Create new Bid
             Bid newBid = new Bid(bidAmount, this, bidder);
    
             // Place bid for this Item
             this.getBids.add(newBid);   // 請注意這一句,透明的進行了持久化,但是不能在這裏調用ItemDao,Item不能對ItemDao產生

依賴!
    
             return newBid;
     }
}

競標這個業務邏輯被放入到Item中來。請注意this.getBids.add(newBid); 如果沒有Hibernate或者JDO這種O/R Mapping的支持,我們是無法實現這種透明的持久化行爲的。但是請注意,Item裏面不能去調用ItemDAO,對ItemDAO產生依賴!

ItemDao和ItemDaoHibernateImpl的代碼同上,省略。

java代碼:  

public class ItemManager {
     private ItemDao itemDao;
     public void setItemDao(ItemDao itemDao) { this.itemDao = itemDao;}
     public Bid loadItemById(Long id) {
         itemDao.loadItemById(id);
     }
     public Collection listAllItems() {
         return   itemDao.findAll();
     }
     public Bid placeBid(Item item, User bidder, MonetaryAmount bidAmount,
                             Bid currentMaxBid, Bid currentMinBid) throws BusinessException {
         item.placeBid(bidder, bidAmount, currentMaxBid, currentMinBid);
         itemDao.update(item);     // 必須顯式的調用DAO,保持持久化
     }
}

在第二種模型中,placeBid業務邏輯是放在Item中實現的,而loadItemById和findAll業務邏輯是放在ItemManager中實現的。不過值得注意的是,即使placeBid業務邏輯放在Item中,你仍然需要在ItemManager中簡單的封裝一層,以保證對placeBid業務邏輯進行事務的管理和持久化的觸發。

這種模型是Martin Fowler所指的真正的domain model。在這種模型中,有三個業務邏輯方法:placeBid,loadItemById和findAll,現在的問題是哪個邏輯應該放在Item中,哪個邏輯應該放在ItemManager中。在我們這個例子中,placeBid放在Item中(但是ItemManager也需要對它進行簡單的封裝),loadItemById和findAll是放在ItemManager中的。

切分的原則是什麼呢? Rod Johnson提出原則是“case by case”,可重用度高的,和domain object狀態密切關聯的放在Item中,可重用度低的,和domain object狀態沒有密切關聯的放在ItemManager中。

經過上面的討論,如何區分domain logic和business logic,我想提出一個改進的區分原則:

domain logic只應該和這一個domain object的實例狀態有關,而不應該和一批domain object的狀態有關;

當你把一個logic放到domain object中以後,這個domain object應該仍然獨立於持久層框架之外(Hibernate,JDO),這個domain object仍然可以脫離持久層框架進行單元測試,這個domain object仍然是一個完備的,自包含的,不依賴於外部環境的領域對象,這種情況下,這個logic纔是domain logic。
這裏有一個很確定的原則:logic是否只和這個object的狀態有關,如果只和這個object有關,就是domain logic;如果logic是和一批domain object的狀態有關,就不是domain logic,而是business logic。

Item的placeBid這個業務邏輯方法沒有顯式的對持久化ItemDao接口產生依賴,所以要放在Item中。請注意,如果脫離了Hibernate這個持久化框架,Item這個domain object是可以進行單元測試的,他不依賴於Hibernate的持久化機制。它是一個獨立的,可移植的,完整的,自包含的域對象。

而loadItemById和findAll這兩個業務邏輯方法是必須顯式的對持久化ItemDao接口產生依賴,否則這個業務邏輯就無法完成。如果你要把這兩個方法放在Item中,那麼Item就無法脫離Hibernate框架,無法在Hibernate框架之外獨立存在。

這種模型的優點:
1、各層單向依賴,結構清楚,易於實現和維護
2、設計簡單易行,底層模型非常穩定
這種模型的缺點:
1、domain object的部分比較緊密依賴的持久化domain logic被分離到Service層,顯得不夠OO
2、Service層過於厚重

三、充血模型
充血模型和第二種模型差不多,所不同的就是如何劃分業務邏輯,即認爲,絕大多業務邏輯都應該被放在domain object裏面(包括持久化邏輯),而Service層應該是很薄的一層,僅僅封裝事務和少量邏輯,不和DAO層打交道。
Service(事務封裝) ---> domain object <---> DAO 這種模型就是把第二種模型的domain object和business object合二爲一了。所以ItemManager就不需要了,在這種模型下面,只有三個類,他們分別是:

Item:包含了實體類信息,也包含了所有的業務邏輯
ItemDao:持久化DAO接口類
ItemDaoHibernateImpl:DAO接口的實現類

由於ItemDao和ItemDaoHibernateImpl和上面完全相同,就省略了。

java代碼:  

public class Item implements Serializable {
     //   所有的屬性和getter/setter方法都省略
    private static ItemDao itemDao;
     public void setItemDao(ItemDao itemDao) {this.itemDao = itemDao;}
    
     public static Item loadItemById(Long id) {
         return (Item) itemDao.loadItemById(id);
     }
     public static Collection findAll() {
         return (List) itemDao.findAll();
     }

     public Bid placeBid(User bidder, MonetaryAmount bidAmount,
                     Bid currentMaxBid, Bid currentMinBid)
     throws BusinessException {
    
         // Check highest bid (can also be a different Strategy (pattern))
         if (currentMaxBid != null && currentMaxBid.getAmount().compareTo(bidAmount) > 0) {
                 throw new BusinessException("Bid too low.");
         }
        
         // Auction is active
         if ( !state.equals(ItemState.ACTIVE) )
                 throw new BusinessException("Auction is not active yet.");
        
         // Auction still valid
         if ( this.getEndDate().before( new Date() ) )
                 throw new BusinessException("Can't place new bid, auction already ended.");
        
         // Create new Bid
         Bid newBid = new Bid(bidAmount, this, bidder);
        
         // Place bid for this Item
         this.addBid(newBid);
         itemDao.update(this);       //   調用DAO進行顯式持久化
         return newBid;
     }
}

在這種模型中,所有的業務邏輯全部都在Item中,事務管理也在Item中實現。
這種模型的優點:
1、更加符合OO的原則
2、Service層很薄,只充當Facade的角色,不和DAO打交道。
這種模型的缺點:
1、DAO和domain object形成了雙向依賴,複雜的雙向依賴會導致很多潛在的問題。
2、如何劃分Service層邏輯和domain層邏輯是非常含混的,在實際項目中,由於設計和開發人員的水平差異,可能導致整個結構的混亂無序。
3、考慮到Service層的事務封裝特性,Service層必須對所有的domain object的邏輯提供相應的事務封裝方法,其結果就是Service完全重定義一遍所有的domain logic,非常煩瑣,而且Service的事務化封裝其意義就等於把OO的domain logic轉換爲過程的Service TransactionScript。該充血模型辛辛苦苦在domain層實現的OO在Service層又變成了過程式,對於Web層程序員的角度來看,和貧血模型沒有什麼區別了。

1.事務我是不希望由Item管理的,而是由容器或更高一層的業務類來管理。

2.如果Item不脫離持久層的管理,如JDO的pm,那麼itemDao.update(this); 是不需要的,也就是說Item是在事務過程中從數據庫拿出來的,並且聲明週期不超出當前事務的範圍。

3.如果Item是脫離持久層,也就是在Item的生命週期超出了事務的範圍,那就要必須顯示調用update或attach之類的持久化方法的,這種時候就應該是按robbin所說的第2種模型來做。

四、脹血模型
基於充血模型的第三個缺點,有同學提出,乾脆取消Service層,只剩下domain object和DAO兩層,在domain object的domain logic上面封裝事務。
domain object(事務封裝,業務邏輯) <---> DAO
似乎ruby on rails就是這種模型,他甚至把domain object和DAO都合併了。
該模型優點:
1、簡化了分層
2、也算符合OO
該模型缺點:
1、很多不是domain logic的service邏輯也被強行放入domain object ,引起了domain ojbect模型的不穩定
2、domain object暴露給web層過多的信息,可能引起意想不到的副作用。

評價:

在這四種模型當中,失血模型和脹血模型應該是不被提倡的。而貧血模型和充血模型從技術上來說,都已經是可行的了。但是我個人仍然主張使用貧血模型。其理由:

1、參考充血模型第三個缺點,由於暴露給web層程序拿到的還是Service Transaction Script,對於web層程序員來說,底層OO意義喪失了。

2、參考充血模型第三個缺點,爲了事務封裝,Service層要給每個domain logic提供一個過程化封裝,這對於編程來說,做了多餘的工作,非常煩瑣。

3、domain object和DAO的雙向依賴在做大項目中,考慮到團隊成員的水平差異,很容易引入不可預知的潛在bug。

4、如何劃分domain logic和service logic的標準是不確定的,往往要根據個人經驗,有些人就是覺得某個業務他更加貼近domain,也有人認爲這個業務是貼近service的。由於劃分標準的不確定性,帶來的後果就是實際項目中會產生很多這樣的爭議和糾紛,不同的人會有不同的劃分方法,最後就會造成整個項目的邏輯分層混亂。這不像貧血模型中我提出的按照是否依賴持久化進行劃分,這種標準是非常確定的,不會引起爭議,因此團隊開發中,不會產生此類問題。

5、貧血模型的domain object確實不夠rich,但是我們是做項目,不是做研究,好用就行了,管它是不是那麼純的OO呢?其實我不同意firebody認爲的貧血模型在設計模型和實現代碼中有很大跨越的說法。一個設計模型到實現的時候,你直接得到兩個類:一個實體類,一個控制類就行了,沒有什麼跨越。

簡單評價一下:

第一種模型絕大多數人都反對,因此反對理由我也不多講了。但遺憾的是,我觀察到的實際情形是,很多使用Hibernate的公司最後都是這種模型,這裏面有很大的原因是很多公司的技術水平沒有達到這種層次,所以導致了這種貧血模型的出現。從這一點來說,Martin Fowler的批評聲音不是太響了,而是太弱了,還需要再繼續吶喊。

第二種模型就是Martin Fowler一直主張的模型,實際上也是我一直在實際項目中採用這種模型。我沒有看過Martin的POEAA,之所以能夠自己摸索到這種模型,也是因爲從02年我已經開始思考這個問題並且尋求解決方案了,但是當時沒有看到Hibernate,那時候做的一個小型項目我已經按照這種模型來做了,但是由於沒有O/R Mapping的支持,寫到後來又不得不全部改成貧血的domain object,項目做完以後再繼續找,隨後就發現了Hibernate。當然,現在很多人一開始就是用Hibernate做項目,沒有經歷過我經歷的那個階段。

不過我覺得這種模型仍然不夠完美,因爲你還是需要一個業務邏輯層來封裝所有的domain logic,這顯得非常羅嗦,並且業務邏輯對象的接口也不夠穩定。如果不考慮業務邏輯對象的重用性的話(業務邏輯對象的可重用性也不可能好),很多人乾脆就去掉了xxxManager這一層,在Web層的Action代碼直接調用xxxDao,同時容器事務管理配置到Action這一層上來。Hibernate的caveatemptor就是這樣架構的一個典型應用。

第三種模型是我很反對的一種模型,這種模型下面,Domain Object和DAO形成了雙向依賴關係,無法脫離框架測試,並且業務邏輯層的服務也和持久層對象的狀態耦合到了一起,會造成程序的高度的複雜性,很差的靈活性和糟糕的可維護性。也許將來技術進步導致的O/R Mapping管理下的domain object發展到足夠的動態持久透明化的話,這種模型纔會成爲一個理想的選擇。就像O/R Mapping的流行使得第二種模型成爲了可能Martin Fowler的Domain Model,或者說我們的第二種模型難道是完美無缺的嗎?當然不是,接下來我就要分析一下它的不足,以及可能的解決辦法,而這些都來源於我個人的實踐探索。

在第二種模型中,我們可以清楚的把這4個類分爲三層:

1、實體類層,即Item,帶有domain logic的domain object
2、DAO層,即ItemDao和ItemDaoHibernateImpl,抽象持久化操作的接口和實現類
3、業務邏輯層,即ItemManager,接受容器事務控制,向Web層提供統一的服務調用

在這三層中我們大家可以看到,domain object和DAO都是非常穩定的層,其實原因也很簡單,因爲domain object是映射數據庫字段的,數據庫字段不會頻繁變動,所以domain object也相對穩定,而面向數據庫持久化編程的DAO層也不過就是CRUD而已,不會有更多的花樣,所以也很穩定。

問題就在於這個充當business workflow facade的業務邏輯對象,它的變動是相當頻繁的。業務邏輯對象通常都是無狀態的、受事務控制的、

Singleton類,我們可以考察一下業務邏輯對象都有哪幾類業務邏輯方法:

第一類:DAO接口方法的代理,就是上面例子中的loadItemById方法和findAll方法。

ItemManager之所以要代理這種類,目的有兩個:向Web層提供統一的服務調用入口點和給持久化方法增加事務控制功能。這兩點都很容易理解,你不能既給Web層程序員提供xxxManager,也給他提供xxxDao,所以你需要用xxxManager封裝xxxDao,在這裏,充當了一個簡單代理功能;而事務控制也是持久化方法必須的,事務可能需要跨越多個DAO方法調用,所以必須放在業務邏輯層,而不能放在DAO層。

但是必須看到,對於一個典型的web應用來說,絕大多數的業務邏輯都是簡單的CRUD邏輯,所以這種情況下,針對每個DAO方法,xxxManager都需要提供一個對應的封裝方法,這不但是非常枯燥的,也是令人感覺非常不好的。

第二類:domain logic的方法代理。就是上面例子中placeBid方法。雖然Item已經有了placeBid方法,但是ItemManager仍然需要封裝一下Item 的placeBid,然後再提供一個簡單封裝之後的代理方法。

這和第一種情況類似,其原因也一樣,也是爲了給Web層提供一個統一的服務調用入口點和給隱式的持久化動作提供事務控制。

同樣,和第一種情況一樣,針對每個domain logic方法,xxxManager都需要提供一個對應的封裝方法,同樣是枯燥的,令人不爽的。


第三類:需要多個domain object和DAO參與協作的business workflow。這種情況是業務邏輯對象真正應該完成的職責。

在這個簡單的例子中,沒有涉及到這種情況,不過大家都可以想像的出來這種應用場景,因此不必舉例說明了。

通過上面的分析可以看出,只有第三類業務邏輯方法纔是業務邏輯對象真正應該承擔的職責,而前兩類業務邏輯方法都是“無奈之舉”,不得不爲之的事情,不但枯燥,而且令人沮喪。




分析完了業務邏輯對象,我們再回頭看一下domain object,我們要仔細考察一下domain logic的話,會發現domain logic也分爲兩類:

第一類:需要持久層框架隱式的實現透明持久化的domain logic,例如Item的placeBid方法中的這一句:
java代碼:  

this.getBids().add(newBid);


上面已經着重提到,雖然這僅僅只是一個Java集合的添加新元素的操作,但是實際上通過事務的控制,會潛在的觸發兩條SQL:一條是insert一條記錄到bid表,一條是更新item表相應的記錄。如果我們讓Item脫離Hibernate進行單元測試,它就是一個單純的Java集合操作,如果我們把他加入到Hibernate框架中,他就會潛在的觸發兩條SQL,這就是隱式的依賴於持久化的domain logic。
特別請注意的一點是:在沒有Hibernate/JDO這類可以實現“透明的持久化”工具出現之前,這類domain logic是無法實現的。

對於這一類domain logic,業務邏輯對象必須提供相應的封裝方法,以實現事務控制。

第二類:完全不依賴持久化的domain logic,例如readonly例子中的Topic,如下:

java代碼:  

class Topic {
     boolean isAllowReply() {
         Calendar dueDate = Calendar.getInstance();
         dueDate.setTime(lastUpdatedTime);
         dueDate.add(Calendar.DATE, forum.timeToLive);
    
         Date now = new Date();
         return now.after(dueDate.getTime());
     }
}

注意這個isAllowReply方法,他和持久化完全不發生一丁點關係。在實際的開發中,我們同樣會遇到很多這種不需要持久化的業務邏輯(主要發生在日期運算、數值運算和枚舉運算方面),這種domain logic不管脫離不脫離所在的框架,它的行爲都是一致的。對於這種domain logic,業務邏輯層並不需要提供封裝方法,它可以適用於任何場合。
概括說:action做爲控制器 ,service面向use case,domain object是中間穩定的一層,dao是作爲下層的服務,提供持久化服務,可以被domain object所使用。
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