设计模式简记-面向对象实战一如何基于充血模型的DDD设计开发虚拟钱包系统

2.8常用的基于贫血模型的MVC架构违背OOP吗？

2.8.1什么是基于贫血模型的传统开发模式？

MVC：

MVC 三层架构中的 M 表示 Model，V 表示 View，C 表示 Controller。它将整个项目分为三层：展示层、逻辑层、数据层，是一个比较笼统的分层方式，落实到具体的开发层面，并不会100%遵从。
前后端分离的web或app

后端项目分为 Repository 层、Service 层、Controller 层。其中，Repository 层负责数据访问，Service 层负责业务逻辑，Controller 层负责暴露接口。

////////// Controller+VO(View Object) //////////
public class UserController {
  private UserService userService; //通过构造函数或者IOC框架注入
  
  public UserVo getUserById(Long userId) {
    UserBo userBo = userService.getUserById(userId);
    UserVo userVo = [...convert userBo to userVo...];
    return userVo;
  }
}

public class UserVo {//省略其他属性、get/set/construct方法
  private Long id;
  private String name;
  private String cellphone;
}

////////// Service+BO(Business Object) //////////
public class UserService {
  private UserRepository userRepository; //通过构造函数或者IOC框架注入
  
  public UserBo getUserById(Long userId) {
    UserEntity userEntity = userRepository.getUserById(userId);
    UserBo userBo = [...convert userEntity to userBo...];
    return userBo;
  }
}

public class UserBo {//省略其他属性、get/set/construct方法
  private Long id;
  private String name;
  private String cellphone;
}

////////// Repository+Entity //////////
public class UserRepository {
  public UserEntity getUserById(Long userId) { //... }
}

public class UserEntity {//省略其他属性、get/set/construct方法
  private Long id;
  private String name;
  private String cellphone;
}

像 UserBo 这样，只包含数据，不包含业务逻辑的类，就叫作贫血模型（Anemic Domain Model）。同理，UserEntity、UserVo 都是基于贫血模型设计的。这种贫血模型将数据与操作分离，破坏了面向对象的封装特性，是一种典型的面向过程的编程风格。

2.8.2更加被推崇的开发模式：基于充血模型的 DDD 开发模式

什么是领域驱动设计DDD？

领域驱动设计，即 DDD，主要是用来指导如何解耦业务系统，划分业务模块，定义业务领域模型及其交互。

被大家熟知，主要源于微服务概念的兴起：除了监控、调用链追踪、API 网关等服务治理系统的开发之外，微服务还有另外一个更加重要的工作，那就是针对公司的业务，合理地做微服务拆分。而领域驱动设计恰好就是用来指导划分服务的。所以，微服务加速了领域驱动设计的盛行。

建议：概念高大上，实际五分钱，更重要的是对所做业务的熟悉程度，不要花太多精力在概念的本身的掌握上。
充血模型的三层架构

基于充血模型的 DDD 开发模式实现的代码，也是按照 MVC 三层架构分层的。Controller 层还是负责暴露接口，Repository 层还是负责数据存取，Service 层负责核心业务逻辑。它跟基于贫血模型的传统开发模式的区别主要在 Service 层。
- 在基于贫血模型的传统开发模式中，Service 层包含 Service 类和 BO 类两部分，BO 是贫血模型，只包含数据，不包含具体的业务逻辑。业务逻辑集中在 Service 类中。
- 在基于充血模型的 DDD 开发模式中，Service 层包含 Service 类和 Domain 类两部分。Domain 就相当于贫血模型中的 BO。不过，Domain 与 BO 的区别在于它是基于充血模型开发的，既包含数据，也包含业务逻辑。而 Service 类变得非常单薄。
- 总结：基于贫血模型的传统的开发模式，重 Service 轻 BO；基于充血模型的 DDD 开发模式，轻 Service 重 Domain。

2.8.3为什么基于贫血模型的传统开发模式如此受欢迎？

系统业务可能都比较简单，简单到就是基于 SQL 的 CRUD 操作，所以，不需要动脑子精心设计充血模型，贫血模型就足以应付这种简单业务的开发工作。
充血模型的设计要比贫血模型更加有难度。因为充血模型是一种面向对象的编程风格。

要先设计好针对数据要暴露哪些操作，定义哪些业务逻辑。而不是像贫血模型那样，我们只需要定义数据，之后有什么功能开发需求，我们就在 Service 层定义什么操作，不需要事先做太多设计。
思维已固化，转型有成本：学习成本、转型成本。很多人在没有遇到开发痛点的情况下，是不愿意做这件事情的。

2.8.4什么项目应该考虑使用基于充血模型的 DDD 开发模式？

基于贫血模型的传统的开发模式，比较适合业务比较简单的系统开发。相对应的，基于充血模型的 DDD 开发模式，更适合业务复杂的系统开发。比如，包含各种利息计算模型、还款模型等复杂业务的金融系统。
应用基于充血模型的 DDD 的开发模式，需要事先理清楚所有的业务，定义领域模型所包含的属性和方法。领域模型相当于可复用的业务中间层。新功能需求的开发，都基于之前定义好的这些领域模型来完成。
越复杂的系统，对代码的复用性、易维护性要求就越高，就越应该花更多的时间和精力在前期设计上。而基于充血模型的 DDD 开发模式，正好需要前期做大量的业务调研、领域模型设计，所以它更加适合这种复杂系统的开发。

2.9如何利用基于充血模型的DDD开发一个虚拟钱包系统

2.9.1需求分析

限定钱包暂时只支持充值、提现、支付、查询余额、查询交易流水这五个核心的功能

充值：用户通过三方支付渠道，把自己银行卡账户内的钱，充值到虚拟钱包账号中

来源操作目标

用户虚拟钱包 ➕150元

用户银行卡 150元➡ 应用公共银行卡

交易记录充值➕150元
支付：用户用钱包内的余额，支付购买应用内的商品，从用户的虚拟钱包账户划钱到商家的虚拟钱包账户上

来源操作目标

用户虚拟钱包 150元➡ 商家虚拟钱包

交易记录支付➖150元
提现：用户还可以将虚拟钱包中的余额，提现到自己的银行卡中

来源操作目标

用户虚拟钱包 ➖150元

应用公共银行卡 150元➡ 用户银行卡

交易记录提现➖150元
查询余额：显示钱包余额
查询交易流水：只支持三种类型的交易流水：充值、支付、提现

来源	操作	目标
用户虚拟钱包	➕150元
用户银行卡	150元➡	应用公共银行卡
交易记录	充值➕150元

来源	操作	目标
用户虚拟钱包	150元➡	商家虚拟钱包
交易记录	支付➖150元

来源	操作	目标
用户虚拟钱包	➖150元
应用公共银行卡	150元➡	用户银行卡
交易记录	提现➖150元

2.9.2钱包系统设计

把整个钱包系统的业务划分为两部分：
- 虚拟钱包系统：单纯跟应用内的虚拟钱包账户打交道。
- 三方支付系统：单纯跟银行账户打交道。
- 基于这样一个业务划分，给系统解耦。

支持钱包的这五个核心功能，虚拟钱包系统需要对应实现哪些操作。

钱包	虚拟钱包
充值	➕余额
提现	➖余额
支付	➕➖余额
查询余额	查询余额
查询交易流水	？？？

虚拟钱包系统不应该感知具体的业务交易类型。虚拟钱包支持的操作，仅仅是余额的加加减减操作，不涉及复杂业务概念，职责单一、功能通用。

记录两条交易流水信息：整个钱包系统分为两个子系统，上层钱包系统的实现，依赖底层虚拟钱包系统和三方支付系统，在钱包系统这一层额外记录一条包含交易类型的交易流水信息，而在底层的虚拟钱包系统中记录不包含交易类型的交易流水信息。

系统
钱包交易流水	交易流水ID	交易时间	交易金额	交易类型（充值、提现、支付）	入账钱包账号	出账钱包账号	虚拟钱包交易流水ID
虚拟钱包交易流水	交易流水ID	交易时间	交易金额	交易类型（加、减）	虚拟钱包账号	钱包交易流水ID

下面两节分别用基于贫血模型的传统开发模式和基于充血模型的 DDD 开发模式，来实现这样一个虚拟钱包系统

2.9.3基于贫血模型的传统开发模式

典型的 Web 后端项目的三层结构:

Controller 和 VO 负责暴露接口，具体的代码实现如下所示。注意，Controller 中，接口实现比较简单，主要就是调用 Service 的方法，这里省略了具体的代码实现。

public class VirtualWalletController {
  // 通过构造函数或者IOC框架注入
  private VirtualWalletService virtualWalletService;
  
  public BigDecimal getBalance(Long walletId) { ... } //查询余额
  public void debit(Long walletId, BigDecimal amount) { ... } //出账
  public void credit(Long walletId, BigDecimal amount) { ... } //入账
  public void transfer(Long fromWalletId, Long toWalletId, BigDecimal amount) { ...} //转账
}

Service 和 BO 负责核心业务逻辑，Repository 和 Entity 负责数据存取。Repository 这一层的代码实现省略掉了。Service 层的代码如下所示。注意，这里省略了一些不重要的校验代码，比如，对 amount 是否小于 0、钱包是否存在的校验等等。

public class VirtualWalletBo {//省略getter/setter/constructor方法
  private Long id;
  private Long createTime;
  private BigDecimal balance;
}

public class VirtualWalletService {
  // 通过构造函数或者IOC框架注入
  private VirtualWalletRepository walletRepo;
  private VirtualWalletTransactionRepository transactionRepo;
  
  public VirtualWalletBo getVirtualWallet(Long walletId) {
    VirtualWalletEntity walletEntity = walletRepo.getWalletEntity(walletId);
    VirtualWalletBo walletBo = convert(walletEntity);
    return walletBo;
  }
  
  public BigDecimal getBalance(Long walletId) {
    return walletRepo.getBalance(walletId);
  }
  
  public void debit(Long walletId, BigDecimal amount) {
    VirtualWalletEntity walletEntity = walletRepo.getWalletEntity(walletId);
    BigDecimal balance = walletEntity.getBalance();
    if (balance.compareTo(amount) < 0) {
      throw new NoSufficientBalanceException(...);
    }
    walletRepo.updateBalance(walletId, balance.subtract(amount));
  }
  
  public void credit(Long walletId, BigDecimal amount) {
    VirtualWalletEntity walletEntity = walletRepo.getWalletEntity(walletId);
    BigDecimal balance = walletEntity.getBalance();
    walletRepo.updateBalance(walletId, balance.add(amount));
  }
  
  public void transfer(Long fromWalletId, Long toWalletId, BigDecimal amount) {
    VirtualWalletTransactionEntity transactionEntity = new VirtualWalletTransactionEntity();
    transactionEntity.setAmount(amount);
    transactionEntity.setCreateTime(System.currentTimeMillis());
    transactionEntity.setFromWalletId(fromWalletId);
    transactionEntity.setToWalletId(toWalletId);
    transactionEntity.setStatus(Status.TO_BE_EXECUTED);
    Long transactionId = transactionRepo.saveTransaction(transactionEntity);
    try {
      debit(fromWalletId, amount);
      credit(toWalletId, amount);
    } catch (InsufficientBalanceException e) {
      transactionRepo.updateStatus(transactionId, Status.CLOSED);
      ...rethrow exception e...
    } catch (Exception e) {
      transactionRepo.updateStatus(transactionId, Status.FAILED);
      ...rethrow exception e...
    }
    transactionRepo.updateStatus(transactionId, Status.EXECUTED);
  }
}

2.9.4基于充血模型的 DDD 开发模式

基于充血模型的 DDD 开发模式，跟基于贫血模型的传统开发模式的主要区别就在 Service 层，Controller 层和 Repository 层的代码基本上相同。所以，重点看一下，Service 层按照基于充血模型的 DDD 开发模式该如何来实现。

在这种开发模式下，把虚拟钱包 VirtualWallet 类设计成一个充血的 Domain 领域模型，并且将原来在 Service 类中的部分业务逻辑移动到 VirtualWallet 类中，让 Service 类的实现依赖 VirtualWallet 类。具体的代码实现如下所示：

public class VirtualWallet { // Domain领域模型(充血模型)
  private Long id;
  private Long createTime = System.currentTimeMillis();;
  private BigDecimal balance = BigDecimal.ZERO;
  
  public VirtualWallet(Long preAllocatedId) {
    this.id = preAllocatedId;
  }
  
  public BigDecimal balance() {
    return this.balance;
  }
  
  public void debit(BigDecimal amount) {
    if (this.balance.compareTo(amount) < 0) {
      throw new InsufficientBalanceException(...);
    }
    this.balance.subtract(amount);
  }
  
  public void credit(BigDecimal amount) {
    if (amount.compareTo(BigDecimal.ZERO) < 0) {
      throw new InvalidAmountException(...);
    }
    this.balance.add(amount);
  }
}

public class VirtualWalletService {
  // 通过构造函数或者IOC框架注入
  private VirtualWalletRepository walletRepo;
  private VirtualWalletTransactionRepository transactionRepo;
  
  public VirtualWallet getVirtualWallet(Long walletId) {
    VirtualWalletEntity walletEntity = walletRepo.getWalletEntity(walletId);
    VirtualWallet wallet = convert(walletEntity);
    return wallet;
  }
  
  public BigDecimal getBalance(Long walletId) {
    return walletRepo.getBalance(walletId);
  }
  
  public void debit(Long walletId, BigDecimal amount) {
    VirtualWalletEntity walletEntity = walletRepo.getWalletEntity(walletId);
    VirtualWallet wallet = convert(walletEntity);
    wallet.debit(amount);
    walletRepo.updateBalance(walletId, wallet.balance());
  }
  
  public void credit(Long walletId, BigDecimal amount) {
    VirtualWalletEntity walletEntity = walletRepo.getWalletEntity(walletId);
    VirtualWallet wallet = convert(walletEntity);
    wallet.credit(amount);
    walletRepo.updateBalance(walletId, wallet.balance());
  }
  
  public void transfer(Long fromWalletId, Long toWalletId, BigDecimal amount) {
    //...跟基于贫血模型的传统开发模式的代码一样...
  }
}

增加复杂的业务功能

看了上面的代码可知，领域模型 VirtualWallet 类很单薄，包含的业务逻辑很简单。相对于原来的贫血模型的设计思路，这种充血模型的设计思路，貌似并没有太大优势，这也是大部分业务系统都使用基于贫血模型开发的原因。不过，如果虚拟钱包系统需要支持更复杂的业务逻辑，那充血模型的优势就显现出来了。比如，我们要支持透支一定额度和冻结部分余额的功能。这个时候，我们重新来看一下 VirtualWallet 类的实现代码。

public class VirtualWallet {
  private Long id;
  private Long createTime = System.currentTimeMillis();;
  private BigDecimal balance = BigDecimal.ZERO;
  private boolean isAllowedOverdraft = true;
  private BigDecimal overdraftAmount = BigDecimal.ZERO;
  private BigDecimal frozenAmount = BigDecimal.ZERO;
  
  public VirtualWallet(Long preAllocatedId) {
    this.id = preAllocatedId;
  }
  
  public void freeze(BigDecimal amount) { ... }
  public void unfreeze(BigDecimal amount) { ...}
  public void increaseOverdraftAmount(BigDecimal amount) { ... }
  public void decreaseOverdraftAmount(BigDecimal amount) { ... }
  public void closeOverdraft() { ... }
  public void openOverdraft() { ... }
  
  public BigDecimal balance() {
    return this.balance;
  }
  
  public BigDecimal getAvaliableBalance() {
    BigDecimal totalAvaliableBalance = this.balance.subtract(this.frozenAmount);
    if (isAllowedOverdraft) {
      totalAvaliableBalance += this.overdraftAmount;
    }
    return totalAvaliableBalance;
  }
  
  public void debit(BigDecimal amount) {
    BigDecimal totalAvaliableBalance = getAvaliableBalance();
    if (totoalAvaliableBalance.compareTo(amount) < 0) {
      throw new InsufficientBalanceException(...);
    }
    this.balance.subtract(amount);
  }
  
  public void credit(BigDecimal amount) {
    if (amount.compareTo(BigDecimal.ZERO) < 0) {
      throw new InvalidAmountException(...);
    }
    this.balance.add(amount);
  }
}

领域模型 VirtualWallet 类添加了简单的冻结和透支逻辑之后，功能看起来就丰富了很多，代码也没那么单薄了。如果功能继续演进，我们可以增加更加细化的冻结策略、透支策略、支持钱包账号（VirtualWallet id 字段）自动生成的逻辑（不是通过构造函数经外部传入 ID，而是通过分布式 ID 生成算法来自动生成 ID）等等。VirtualWallet 类的业务逻辑会变得越来越复杂，也就很值得设计成充血模型了。

2.9.5辩证思考与灵活应用

在基于充血模型的 DDD 开发模式中，将业务逻辑移动到 Domain 中，Service 类变得很薄，但在我们的代码设计与实现中，并没有完全将 Service 类去掉，这是为什么？或者说，Service 类在这种情况下担当的职责是什么？哪些功能逻辑会放到 Service 类中？
区别于 Domain 的职责，Service 类主要有下面这样几个职责:
- Service 类负责与 Repository 交流。VirtualWalletService 类负责与 Repository 层打交道，调用 Respository 类的方法，获取数据库中的数据，转化成领域模型 VirtualWallet，然后由领域模型 VirtualWallet 来完成业务逻辑，最后调用 Repository 类的方法，将数据存回数据库。
- Service 类负责跨领域模型的业务聚合功能。VirtualWalletService 类中的 transfer() 转账函数会涉及两个钱包的操作，因此这部分业务逻辑无法放到 VirtualWallet 类中，所以，我们暂且把转账业务放到 VirtualWalletService 类中了。当然，虽然功能演进，使得转账业务变得复杂起来之后，也可以将转账业务抽取出来，设计成一个独立的领域模型。
- Service 类负责一些非功能性及与三方系统交互的工作。比如幂等、事务、发邮件、发消息、记录日志、调用其他系统的 RPC 接口等，都可以放到 Service 类中。
在基于充血模型的 DDD 开发模式中，尽管 Service 层被改造成了充血模型，但是 Controller 层和 Repository 层还是贫血模型，是否有必要也进行充血领域建模呢？

没有必要。Controller 层主要负责接口的暴露，Repository 层主要负责与数据库打交道，这两层包含的业务逻辑并不多，前面我们也提到了，如果业务逻辑比较简单，就没必要做充血建模，即便设计成充血模型，类也非常单薄，看起来也很奇怪。

Repository 的 Entity 即便它被设计成贫血模型，违反面相对象编程的封装特性，有被任意代码修改数据的风险，但 Entity 的生命周期是有限的。一般来讲，我们把它传递到 Service 层之后，就会转化成 BO 或者 Domain 来继续后面的业务逻辑。Entity 的生命周期到此就结束了，所以也并不会被到处任意修改。

另外，Controller 层的 VO实际上是一种 DTO（Data Transfer Object，数据传输对象）。它主要是作为接口的数据传输承载体，将数据发送给其他系统。从功能上来讲，它理应不包含业务逻辑、只包含数据。所以，我们将它设计成贫血模型也是比较合理的。

2.9.6延伸观点

potato00fa：我对DDD的看法就是，它可以把原来最重的service逻辑拆分并且转移一部分逻辑，可以使得代码可读性略微提高，另一个比较重要的点是使得模型充血以后，基于模型的业务抽象在不断的迭代之后会越来越明确，业务的细节会越来越精准，通过阅读模型的充血行为代码，能够极快的了解系统的业务，对于开发来说能说明显的提升开发效率。
在维护性上来说，如果项目新进了开发人员，如果是贫血模型的service代码，无论代码如何清晰，注释如何完备，代码结构设计得如何优雅，都没有办法第一时间理解系统的核心业务逻辑，但是如果是充血模型，直接阅读充血模型的行为方法，起码能够很快理解70%左右的业务逻辑，因为充血模型可以说是业务的精准抽象，我想，这就是领域模型驱动能够达到"驱动"效果的由来吧

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