01｜领域驱动设计到底在讲什么？
你好，我是徐昊。今天我们来聊聊领域驱动设计（Domain Driven Design，即DDD）。
说起业务建模，领域驱动设计是一个绕不过去的话题。自从Eric Evans在千禧年后发布他的名著“Domain Driven Design：Tackling the Complexity in the Heart of Software”，领域驱动设计这一理念迅速被行业采纳，时至今日仍是绝大多数人进行业务建模的首要方法。
有意思的是，可能因为成书年代过于久远，大多数人并没有读过Eric的书，而是凭直觉本能地接受了领域驱动这一说法，或是在实践中跟随周围的实践者学习使用它。但是对于Eric到底在倡导一种什么样的做法并不了然。
所以今天这节课，我们要回顾一下领域驱动设计的要点和大致做法，从而可以更好地理解DDD从何处而来，以及DDD在其创始人的构想中是如何操作的。
领域模型对于业务系统是更好的选择
我们都知道，软件开发的核心难度在于处理隐藏在业务知识中的复杂度，那么模型就是对这种复杂度的简化与精炼。所以从某种意义上说，Eric倡导的领域驱动设计是一种模型驱动的设计方法：通过领域模型（Domain Model）捕捉领域知识，使用领域模型构造更易维护的软件。
模型在领域驱动设计中，其实主要有三个用途：
- 通过模型反映软件实现（Implementation）的结构；
- 以模型为基础形成团队的统一语言（Ubiquitous Language）；
- 把模型作为精粹的知识，以用于传递。
这样做的好处是显而易见的：
- 理解了模型，你就会大致理解代码的结构；
- 在讨论需求的时候，研发人员可以很容易明白需要改动的代码，并对风险与进度有更好的评估；
- 模型比代码更简洁，毕竟模型是抽象出来的，因而有更低的传递成本。
模型驱动本身并不是什么新方法，像被所有人都视为编程基本功的数据结构，其实也是一系列的模型。我们都知道有一个著名的公式“程序 = 算法 + 数据结构”，实际上这也是一种模型驱动的思路，指的是从数据结构出发构造模型以描述问题，再通过算法解决问题。
在软件行业发展的早期，堆、栈、链表、树、图等与领域无关的模型，确实帮我们解决了从编译器、内存管理到数据库索引等大量的基础问题。因此，无数的成功案例让从业人员形成了一种习惯：将问题转化为与具体领域无关的数据结构，即构造与具体领域无关的模型。
而领域驱动则是对这种习惯的挑战，它实际讲的是：对于业务软件而言，从业务出发去构造与业务强相关的模型，是一种更好的选择。那么模型是从业务出发还是与领域无关，关键差异体现在人，而不是机器对模型的使用上。
构造操作系统、数据库等基础软件的团队，通常都有深厚的开发背景，对于他们而言，数据结构是一种常识。更重要的是，这种常识并不仅仅体现在对数据结构本身的理解上（如果仅仅是结构那还不能算难以理解），还体现在与数据结构配合的算法，这些算法产生的行为，以及这些行为能解决什么问题。
比如树（Tree）这种非常有用的数据结构，它可以配合深度优先（Depth-First）、广度优先（Breadth-First）遍历，产生不同的行为模式。那么当开发人员谈论树的时候，它们不仅仅指代这种数据结构，还暗指了背后可能存在的算法与行为模式，以及这种行为与我们当前要解决的业务功能上存在什么样的关联。
但是，如果我们构造的是业务系统，那么团队中就会引入并不具有开发背景的业务方参与。那么这个时候，与领域无关的数据结构及其关联算法，由于业务方并不了解，那么在他们的头脑中也就无法直观地映射为业务的流程和功能。这种认知上的差异，会造成团队沟通的困难，从而破坏统一语言的形成，加剧知识传递的难度。
于是在业务系统中，构造一种专用的模型（领域模型），将相关的业务流程与功能转化成模型的行为，就能避免开发人员与业务方的认知差异。这也是为什么我们讲，领域模型对于业务系统是一种更好的选择。
或许在今天看起来，这种选择是天经地义的。但事实是，这一理念的转变开始于面向对象技术的出现，而最终的完成，则是以行业对DDD的采纳作为标志的。
不同于软件行业对数据结构的长时间研究与积累，在不同的领域中该使用什么样的领域模型，其实并没有一个现成的做法。因而在DDD中，Eric Evans提倡了一种叫做知识消化（Knowledge Crunching）的方法帮助我们去提炼领域模型。这么多年过去了，也产生了很多新的提炼领域模型的方法，但它们在宏观上仍然遵从知识消化的步骤。
知识消化的五个步骤
知识消化法具体来说有五个步骤，分别是：
- 关联模型与软件实现；
- 基于模型提取统一语言；
- 开发富含知识的模型；
- 精炼模型；
- 头脑风暴与试验。
在知识消化的五步中，关联模型与软件实现，是知识消化可以顺利进行的前提与基础。它将模型与代码统一在一起，使得对模型的修改，就等同于对代码的修改。
而根据模型提取统一语言，则会将业务方变成模型的使用者。那么通过统一语言进行需求讨论，实际就是通过模型对需求进行讨论。
后面三步呢，构成了一个提炼知识的循环：通过统一语言讨论需求；发现模型中的缺失或者不恰当的概念，精炼模型以反映业务的实践情况；对模型的修改引发了统一语言的改变，再以试验和头脑风暴的态度，使用新的语言以验证模型的准确。
如此循环往复，不断完善模型与统一语言。因其整体流程与重构（Refactoring）类似，也有人称之为重构循环。示意图如下：
说句题外话，目前很多人把 Knowledge Crunching 翻译为“知识消化”。不过在我看来，应该直译为“知识吧唧嘴”更好些，Crunching 就是吃薯片时发出的那种难以忽略的咔嚓咔嚓声。
你看，Knowledge Crunching 是一个如此有画面感的词汇，这就意味着当我们获取领域知识的时候，要大声地、引人注意地去获得反馈，哪怕这个反馈是负面的。
而且如果我们把它叫做“知识吧唧嘴”，我们很容易就能从宏观上理解 Knowledge Crunching 的含义了：吸收知识、接听反馈——正如你吃薯片时在吧唧嘴一样。
好了，言归正传，通过以上的分析，我们其实可以把“知识消化”这五步总结为**“两关联一循环”**：
- “两关联”即：模型与软件实现关联；统一语言与模型关联；
- “一循环”即：提炼知识的循环。
今天我们先介绍模型与软件实现关联。后面两节课，再关注统一语言与提炼知识的循环。
模型与软件实现关联
我们已经知道，领域驱动设计是一种模型驱动的设计方法。那么很自然地，我们可以得到这样一个结论：
- 模型的好坏直接影响了软件的实现；
- 模型的好坏直接影响了统一语言；
- 模型的好坏直接影响了传递效率与成本。
但Eric Evans在知识消化中并没有强调模型的好坏，反而非常强调模型与软件实现间的关联，这是一种极度违反直觉的说法。
这种反直觉的选择，背后的原因有两个：一是知识消化所倡导的方法，它本质上是一种迭代改进的试错法；第二则是一些历史原因。
所谓迭代改进试错法，就是不求一步到位，但求一次比一次好。正如我们刚才总结的，知识消化是“两关联一循环”。通过提炼知识的循环，技术方与业务方在不断地交流与反馈中，逐步完成对模型的淬炼。
无论起点多么低，只要能够持续改进，总有一天会有好结果的。而能够支撑持续改进基础的，则是实现方式与模型方式的一致。所以比起模型的好坏（总是会改好的），关联模型与软件实现就变得更为重要了。
历史原因则有两点：一是因为在当时，领域模型通常被认为是一种分析模型（Analysis Model），用以定义问题的，而无需与实现相关。这样做的坏处呢，我们下面再细讲。
二是因为当时处在面向对象技术大规模普及的前夕，由于行业对面向对象技术的应用不够成熟，将模型与实现关联需要付出额外的巨大成本，因而通常会选择一个相对容易、但与模型无关联的实现方式。这个相对容易的方式，往往是过程式的编程风格。
而与模型关联的实现方法，也就是被称作“富含知识的模型（Knowledge Rich Model）”，是一种面向对象的编程风格。因此，我们强调模型与实现关联，实际上也就在变相强调面向对象技术在表达领域模型上的优势。接下来我们具体分析。
从贫血模型到富含知识的模型
在DDD出版的年代，Hibernate（一种Object Relationship Mapping框架，可以将对象模型与其存储模型映射，从而以对象的角度去操作存储）还是个新鲜事物。大量的业务逻辑实际存在于数据访问对象中，或者干脆还在存储过程（Store Procedure）里。
如果把时光倒回到2003年前后，程序的“常规”写法和DDD提倡的关联模型与实现的写法，在逻辑组织上还是有显而易见的差异的。
我们现在考虑一个简单的例子，比如极客时间的用户订阅专栏。我们很容易在头脑中建立起它的模型：
在ORM流行起来之前的2003年（当然那时候没有try-close语法），如下的代码并不是不可接受：
class UserDAO {...public User find(long id) {try(PreparedStatement query = connection.createStatement(...)) {ResultSet result = query.executeQuery(....);if (rs.next)return new User(rs.getLong(1), rs.getString(2), ....);....} catch(SQLException e) {...}}}class SubscriptionDAO {...// 根据用户Id寻找其所订阅的专栏public List<Subscription> findSubscriptionsByUserId(long userId) {...}// 根据用户Id，计算其所订阅的专栏的总价public double calculateTotalSubscriptionFee(long userId) {...}}
这样的实现方式就是被我司首席科学家Martin Fowler称作**“贫血对象模型”**（Anemic Model）的实现风格，即：**对象仅仅对简单的数据进行封装，而关联关系和业务计算都散落在对象的范围之外。**这种方式实际上是在沿用过程式的风格组织逻辑，而没有发挥面向对象技术的优势。
与之相对的则是“充血模型”，也就是与某个概念相关的主要行为与逻辑，都被封装到了对应的领域对象中。“充血模型”也就是DDD中强调的**“富含知识的模型"**。不过作为经历那个时代的程序员，以及Martin Fowler的同事来说，“充血模型”是我更习惯的一个叫法。
Eric在DDD中总结了构造“富含知识的模型”的一些关键元素：实体（Entity）与值对象（Value Object）对照、通过聚合（Aggregation）关系管理生命周期等等。按照DDD的建议，刚才那段代码可以被改写为：
class User {// 获取用户订阅的所有专栏public List<Subscription> getSubscription() {...}// 计算所订阅的专栏的总价public double getTotalSubscriptionFee() {...}}class UserRepository {...public User findById(long id) {...}}
从这段代码很容易就可以看出：User（用户）是聚合根（Aggregation Root）；Subscription（订阅）是无法独立于用户存在的，而是被聚合到用户对象中。
通过聚合关系表达业务概念
不同于第一段代码中单纯的数据封装，改写后这段代码里的User，具有更多的逻辑。Subscription的生命周期被User管理，无法脱离User的上下文独立存在，我们也无法构造一个没有User的Subscription对象。
而在之前的代码示例中，我们其实可以很容易地脱离User，直接从数据库中查询出Subscription对象（通过调用findSubscriptionsByUserId）。所有与Subscription相关的计算，其实也被封装在User上下文中。
这样做有什么好处呢？首先我们需要明白，在建模中，聚合关系代表了什么含义，然后才能看出“贫血模型”与“富含知识的模型”的差异。我们还是以极客时间的专栏为例。
为了表示用户订阅了某个专栏，我们需要同时使用“用户”与“订阅”两个概念。因为一旦脱离了“订阅”，“用户”只能单纯地表示用户个人的信息；而脱离了“用户”，“订阅”也只能表示专栏信息。那么只有两个放在一起，才能表达我们需要的含义：用户订阅的专栏。
也就是说，在我们的概念里，与业务概念对应的不仅仅是单个对象。**通过关联关系连接的一组对象，也可以表示业务概念，而一部分业务逻辑也只对这样的一组对象起效。**但是在所有的关联关系中，聚合是最重要的一类。它表明了通过聚合关系连接在一起的对象，从概念上讲是一个整体。
以此来看，当我们在这个例子里，谈到User是Subscription的聚合根时，实际上我们想说的是，在表达“用户订阅的专栏”时，User与Subscription是一个整体。如果将它们拆分，则无法表示这个概念了。同样，计算订阅专栏的总价，也只是适用于这个整体的逻辑，而不是Subscription或User独有的逻辑。
总结来说，我们无法构造一个没有User的Subscription对象，也就是说这种概念在软件实现上的映射，比起“贫血模型”的实现方式，“富含知识的模型”将我们头脑中的模型与软件实现完全对应在一起了——无论是结构还是行为。
这显然简化了理解代码的难度。只要我们在概念上理解了模型，就会大致理解代码的实现方法与结构。同样，也简化了我们实现业务逻辑的难度。通过模型可以解说的业务逻辑，大致也知道如何使用“富含知识的模型”在代码中实现它。
修改模型就是修改代码
关联模型与软件实现，最终的目的是为了达到这样一种状态：修改模型就是修改代码；修改代码就是修改模型。
在知识消化中，提炼知识的重构是围绕模型展开的。如果对于模型的修改，无法直接映射到软件的实现上（比如采用贫血模型），那么凝练知识的重构循环就必须停下来，等待这个同步的过程。
如果不停下来等待，模型与软件间的割裂，就会将模型本身分裂为更接近业务的分析模型，以及更接近实现的设计模型（Design Model）。这个时候，分析模型就会逐渐退化成纯粹的沟通需求的工具，而一旦脱离了实现的约束，分析模型会变得天马行空，不着边际。如下所示，分析模型参与需求，设计模型关联实现：
事实上，这套做法在上世纪90年代就被无数案例证明难以成功，于是才在21世纪初有了模型驱动架构（Model-Driven Architecture）、领域驱动设计等一系列使用统一模型的方法。那么，在模型割裂的情况下，统一语言与提炼知识循环也就不会发生了，所以我们才必须将模型与软件实现关联在一起，这也是为什么我们称它是知识消化的基础与前提。
你或许会有疑惑，“富含知识的模型”的代码貌似就是我们平常写的代码啊！是的，随着不同模式的ORM在21世纪初期相继成熟，以及面向对象技术大规模普及，将领域模型与软件实现关联，在技术上已经没有多大难度了。虽然寻找恰当的聚合边界仍然是充满挑战的一件事，但总体而言，我们对这样的实现方式并不陌生了。
由此我们可以更好地理解，DDD并不是一种编码技术，或是一种特定的编码风格。有很多人曾这样问我：怎么才能写得DDD一点？
我一般都会告诉他，只要模型与软件实现关联了，就够了。
毕竟“DDD的编码”的主要目的是不影响反馈的效率，保证凝练知识的重构循环可以高效地进行。如果不配合统一语言与提炼知识循环，那么它就只是诸多编码风格之一，难言好坏。
而如果想“更加DDD”的话，则应该更加关注统一语言与提炼知识循环，特别是提炼知识循环。事实上，它才是DDD的核心过程，也是DDD真正发挥作用的地方。
小结
领域驱动设计是一种领域模型驱动的设计方法，它强调了在业务系统中应该使用与问题领域相关的模型，而不是用通用的数据结构去描述问题。这一点已被行业广泛采纳。
Eric Evans提倡的知识消化，总结起来是“两关联一循环”：模型与软件实现关联；统一语言与模型关联；提炼知识的循环。
知识消化是一种迭代改进试错法，它并不追求模型的好坏，而是通过迭代反馈的方式逐渐提高模型的有效性。这个过程的前提是将模型与软件实现关联在一起。
这种做法在21世纪初颇有难度，不过随着工具与框架的成熟，也成为了行业熟知的一种做法。于是，通过迭代反馈凝练知识就变成了实施DDD的重点。
不过，在进入这部分之前，我们还要看看如何将统一语言与模型关联起来，这个我们下节课再深入讨论。
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思考题
既然领域驱动设计是一种模型驱动的设计方法，为什么不能让业务方直接去使用模型，而要通过统一语言？这是不是有点多余？
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