DDD领域驱动设计实战-理解聚合(Aggregate)和聚合根
(AggregateRoot)
将实体(Entity)和值对象(ValueObject)组成聚合(Aggregate),再根据业务语义将多个聚合划定到同⼀个限界上下⽂(Bounded Context)中,并在限界上下⽂内完成领域建模。
聚合只是单纯将⼀些共享⽗类、密切关联的对象聚集成⼀个对象树吗? 如果是这样,对于存在于这个树中的对象有没有⼀个实⽤的数⽬限制? 既然⼀个聚合可以引⽤另⼀个聚合,是否可以深度遍历下去,并且在此过程中修改对象? 聚合的不变条件和⼀致性边界究竟什么意思?
1 聚合
实体⼀般对应业务对象,具有业务属性和业务⾏为
值对象主要是属性集合,描述实体的状态和特征
但都只是个体化对象,其⾏为表现出的是个体能⼒。
1.1 意义
领域模型内的实体和值对象好⽐个体,⽽能让实体和值对象协同⼯作的组织就是聚合,⽤来确保这些领域对象在实现共同的业务逻辑时,能保证数据的⼀致性。
聚合就是由业务和逻辑紧密关联的实体和值对象组合⽽成,聚合是数据修改和持久化的基本单元,每个聚合对应⼀个仓储,实现数据的持久化。
聚合有⼀个聚合根和上下⽂边界:
该边界根据业务单⼀职责和⾼内聚原则,定义了聚合内部应该包含哪些实体和值对象
聚合之间的边界是松耦合的
按这种⽅式设计出来的微服务⾃然就是⾼内聚、低耦合。
聚合在DDD分层架构属领域层,领域层包含多个聚合,共同实现核⼼业务逻辑。聚合内实体以充⾎模型实现个体业务能⼒,以及业务逻辑的⾼内聚。跨多个实体的业务逻辑通过领域服务来实现,跨多个聚合的业务逻辑通过应⽤服务来实现。⽐如
有的业务需同⼀聚合的A和B两个实体共同完成,就可将这段业务逻辑⽤领域服务实现
有的业务需聚合C和聚合D中的两个服务共同完成,使⽤应⽤服务来组合这俩服务
2 聚合根
主要为避免由于复杂数据模型缺少统⼀的业务规则控制,⽽导致聚合、实体之间数据不⼀致性问题。
传统数据模型中的每⼀个实体都是对等的,如果任由实体进⾏⽆控制地调⽤和数据修改,很可能会导致实体之间数据逻辑的不⼀致。⽽若使⽤锁则会增加代码复杂度,降低系统性能。
若把聚合⽐作组织,那聚合根就是该组织负责⼈。 聚合根也称为根实体,它不仅是实体,还是聚合的管理者。
作为实体,拥有实体的属性和业务⾏为,实现⾃⾝的业务逻辑
作为聚合的管理者,在聚合内部负责协调实体和值对象按照固定业务规则协同完成共同的业务逻辑
在聚合间,它还是聚合对外的接⼝⼈,以聚合根ID关联的⽅式接受外部任务和请求,在上下⽂内实现聚合之间的业务协同。即聚合间通过聚合根ID关联引⽤,若需要访问其它聚合的实体,就要先访问聚合根,再导航到聚合内部实体,外部对象不能直接访问聚合内实体。
2.1 电商案例
电商⾥⾯⽐较典型的⼏个聚合根,⽐如:库存、商品、订单等。 以订单为例,订单在聚合⾥是聚合根,与订单关联的有订单明细和收货地址:
订单明细包括商品ID,商品名称,价格以及数量等信息,由于订单明细是多个,它是⼀个集合,它被设计为实体,被订单引⽤
⽽订单只有⼀个收货地址,这个收货地址的值来源于你个⼈中⼼维护的收货地址,收货地址只能被整体替换,所以它被设计为值对象设计聚合
DDD领域建模通常采⽤事件风暴,采⽤⽤例分析、场景分析和⽤户旅程分析等⽅法,通过头脑风暴列出所有可能的业务⾏为和事件,然后出产⽣这些⾏为的领域对象,并梳理领域对象之间的关系,出聚合根,出与聚合根业务紧密关联的实体和值对象,再将聚合根、实体和值对象组合,构建聚合。
聚合诞⽣的完整过程案例
保险的投保业务场景
1. 采⽤事件风暴,根据业务⾏为,梳理出在投保过程中发⽣这些⾏为的所有的实体和值对象,⽐如投保单、标的、客户、被保⼈等
2. 从众多实体中选出适合作为对象管理者的根实体(聚合根)。判断⼀个实体是否是聚合根,可分析:是否有独⽴⽣命周期?是否有全
局唯⼀ID?是否可创建或修改其它对象?是否有专门模块管这个实体。图中的聚合根分别是投保单和客户实体
3. 根据业务单⼀职责和⾼内聚原则,出与聚合根关联的所有紧密依赖的实体和值对象。构建出 1 个包含聚合根(唯⼀)、多个实体和
值对象的对象集合,这个集合就是聚合。图中的客户和投保这两个聚合
4. 在聚合内根据聚合根、实体和值对象的依赖关系,画出对象的引⽤和依赖模型。
投保⼈和被保⼈的数据,是通过关联客户ID从客户聚合中获取的,在投保聚合⾥它们是投保单的值对象,这些值对象的数据是客户的冗余数据,即使未来客户聚合的数据发⽣了变更,也不会影响投保单的值对象数据。 从图还可看出实体之间的引⽤关系,⽐如在投保聚合⾥投保单聚合根引⽤了报价单实体,报价单实体则引⽤了报价规则⼦实体。
1. 多个聚合根据业务语义和上下⽂⼀起划分到同⼀个限界上下⽂内。
设计原则
在⼀致性边界内建模真正的不变条件
要从限界上下⽂中发现聚合,我们需要了解模型中真正的不变条件。这样才能决定什么样的对象可以放在⼀个聚合。
不变条件表⽰⼀个业务规则,该规则应该总是保持⼀致。存在多种类型的⼀致性:
事务⼀致性 要求⽴即性和原⼦性
最终⼀致性
在讨论不变条件时,我们讨论的是事务⼀致性。我们可能有以下不变条件:
c = a + b
当a等于2, b等于3时,c必定等于5。根据这条规则,如果c不为5,那么我们便违背了系统的不变条件。为了保持c的⼀致性,我们应该在模型中为这些属性设计了 ⼀个边界:
AggregateTypel (
微服务在哪里int a;
int b;
int c;
operations ...
聚合边界之内的所有内容组成了⼀套不变的业务规则,任何操作都不能违背这些规则。边界之外的任何东西与该聚合都是不相关的。因此,聚合表达 了与事务⼀致性边界相同的意思(在该例中,AggregateTypel拥有3个int类型的属 性,任何聚合都可拥有不同类型的属性)。
聚合⽤来封装真正的不变性,⽽⾮简单地组合对象。聚合内有⼀套不变的业务规则,各实体和值对象按统⼀业务规则运⾏以实现对象数据的⼀致性,边界之外的任何东西都与该聚合⽆关,这就是聚合能实现⾼内聚的原因。
设计⼩聚合
如果聚合设计过⼤,聚合会因为包含过多实体,导致实体间管理复杂,⾼频操作时会出现并发冲突或数据库锁,即便我们可以保证事务的成功执⾏,它依然有可能限制系统的性能和可伸缩性。
⼩聚合设计则可降低由于业务过⼤导致聚合重构的可能性,让领域模型更能适应业务变化。
那么,这⾥的“⼩”是什么意思呢?最极端的情况是,⼀个聚合只拥有全局标识和单个属性,当然,这并
不是推荐做法(除⾮这正是需求所在)。好的做法是使⽤根实体(Root Entity)来表⽰聚合,其中只包含最⼩数量的属性或值类型属性。这⾥的“最⼩数量”表⽰所需的最⼩属性集合,不多也不少。
哪些属性是所需的呢?简单的答案是:那些必须与其他属性保持⼀致。⽐如,⼀个Product拥有name和 description属性,它们需要保持⼀致,将它们放在两个不同的聚合中显然⽆意义。当我们修改name,很可能也会同时修改 description,如果你只修改其⼀,很可能是在修改语法上的错误或使description能够更匹配name。
在聚合中,若认为有些被包含的部分应该建模成实体,怎么办?⾸先思考该部分是否会随着时间⽽改变或该部分是否能被全部替换。若可被全部替换,请将其建模成值对象,⽽⾮实体。很多情况下建模成实体的概念都可重构成值对象。优先选⽤值对象并⾮意味着聚合就是不变的,因为当值对象属性被替换成其他值时,根实体也就随之改变。
将聚合的内部建模成值对象有很多好处。据所选⽤持久化机制,值 对象可随根实体⽽序列化,⽽实体则需单独存储区域予以跟踪。 实体还会带来某些不必要操作,⽐如,在使⽤Hibernate时,需对多表联合查询。对单表读取快得多,⽽使⽤值对象也更⽅便安全。由于值对象不变,测试也相对简单。
⼩聚合不仅有性能和可伸缩性上的好处,它还有助于事务成功执⾏,即可减少事务提交冲突。系统的可⽤性也得到了增强。在你的领域中,迫使你设计⼤聚合的不变条件约束并不多。当你遇到这样的情
况时,可以考虑添加实 体或者是集合,但⽆论如何,我们都应该将聚合设计得尽量⼩。
通过唯⼀标识引⽤其它聚合
聚合之间是通过关联外部聚合根ID的⽅式引⽤,⽽不是直接对象引⽤的⽅式。外部聚合的对象放在聚合边界内管理,容易导致聚合的边界不清晰,也会增加聚合之间的耦合度。
在边界之外使⽤最终⼀致性
聚合内数据强⼀致性,⽽聚合间数据最终⼀致性。
在⼀次事务中,最多只能更改⼀个聚合的状态。如果⼀次业务操作涉及多个聚合状态的更改,应采⽤领域事件的⽅式异步修改相关的聚合,实现聚合间解耦。
在不持有对象引⽤的情况下,不能修改其他聚合,因此我们可以避免在同⼀个事务中修改多个聚合。但这种⽅式的缺点在于限制性太强,因为在领域模型中我们总需要对象之间的关联关系来完成⼀些任务。 那么,此时我们应该怎么办呢?
通过应⽤层实现跨聚合的服务调⽤
为实现微服务内聚合之间的解耦,以及未来以聚合为单位的微服务组合和拆分,应避免跨聚合的领域服务调⽤和跨聚合的数据库表关联。
总结
聚合的特点 ⾼内聚、低耦合,它是领域模型中最底层的边界,可作为拆分微服务的最⼩单位,但不推荐过度拆分。在对性能有极致要求的场景中,聚合可独⽴作为⼀个微服务,以满⾜版本的⾼频发布和要求。 ⼀个微服务可包含多个聚合,聚合之间的边界是微服务内天然的逻辑边界。有了该逻辑边界,在微服务架构演进时就可以聚合为单位进⾏拆分和组合。
聚合根的特点 聚合根是实体,有实体的特点,具有全局唯⼀标识,有独⽴的⽣命周期。⼀个聚合只有⼀个聚合根,聚合根在聚合内对实体和值对象采⽤直接对象引⽤的⽅式进⾏组织和协调,聚合根与聚合根之间通过ID关联的⽅式实现聚合之间的协同。
实体的特点 有ID标识,通过ID判断相等性,ID在聚合内唯⼀即可。状态可变,它依附于聚合根,其⽣命周期由聚合根管理。实体⼀般会持久化,但与数据库持久化对象不⼀定是⼀对⼀的关系。实体可引⽤聚合内的聚合根、实体和值对象。
值对象的特点 ⽆ID,不可变,⽆⽣命周期,⽤完即扔。值对象之间通过属性值判断相等性。它的核⼼
本质是值,是⼀组概念完整的属性组成的集合,⽤于描述实体的状态和特征。值对象尽量只引⽤值对象。
参考
《实现领域驱动设计》
聚合和聚合根:怎样设计聚合?

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