实战一（上）：业务开发常用的基于贫血模型的MVC架构违背OOP吗？

2024-02-14 12:56:22

在前面几节课中，我们学习了面向对象的一些理论知识，比如，面向对象四大特性、接口和抽象类、面向对象和面向过程编程风格、基于接口而非实现编程和多用组合少用继承设计思想等等。接下来，我们再用四节课的时间，通过两个更加贴近实战的项目来进一步学习，如何将这些理论应用到实际的软件开发中。

据我了解，大部分工程师都是做业务开发的，所以，今天我们讲的这个实战项目也是一个典型的业务系统开发案例。我们都知道，很多业务系统都是基于 MVC 三层架构来开发的。实际上，更确切点讲，这是一种基于贫血模型的 MVC 三层架构开发模式。

虽然这种开发模式已经成为标准的 Web 项目的开发模式，但它却违反了面向对象编程风格，是一种彻彻底底的面向过程的编程风格，因此而被有些人称为反模式（anti-pattern）。特别是领域驱动设计（Domain Driven Design，简称 DDD）盛行之后，这种基于贫血模型的传统的开发模式就更加被人诟病。而基于充血模型的 DDD 开发模式越来越被人提倡。所以，我打算用两节课的时间，结合一个虚拟钱包系统的开发案例，带你彻底弄清楚这两种开发模式。

考虑到你有可能不太了解我刚刚提到的这几个概念，所以，在正式进入实战项目的讲解之前，我先带你搞清楚下面几个问题：

什么是贫血模型？什么是充血模型？为什么说基于贫血模型的传统开发模式违反 OOP?基于贫血模型的传统开发模式既然违反 OOP，那又为什么如此流行？什么情况下我们应该考虑使用基于充血模型的 DDD 开发模式？好了，让我们带着这些问题，正式开始今天的学习吧！

什么是基于贫血模型的传统开发模式？

我相信，对于大部分的后端开发工程师来说，MVC 三层架构都不会陌生。不过，为了统一我们之间对 MVC 的认识，我还是带你一块来回顾一下，什么是 MVC 三层架构。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。MVC 三层开发架构是一个比较笼统的分层方式，落实到具体的开发层面，很多项目也并不会 100% 遵从 MVC 固定的分层方式，而是会根据具体的项目需求，做适当的调整。

比如，现在很多 Web 或者 App 项目都是前后端分离的，后端负责暴露接口给前端调用。这种情况下，我们一般就将后端项目分为 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。当然，这只是其中一种分层和命名方式。不同的项目、不同的团队，可能会对此有所调整。不过，万变不离其宗，只要是依赖数据库开发的 Web 项目，基本的分层思路都大差不差。

刚刚我们回顾了 MVC 三层开发架构。现在，我们再来看一下，什么是贫血模型？实际上，你可能一直都在用贫血模型做开发，只是自己不知道而已。不夸张地讲，据我了解，目前几乎所有的业务后端系统，都是基于贫血模型的。我举一个简单的例子来给你解释一下。


////////// 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;
}

我们平时开发 Web 后端项目的时候，基本上都是这么组织代码的。其中，UserEntity 和 UserRepository 组成了数据访问层，UserBo 和 UserService 组成了业务逻辑层，UserVo 和 UserController 在这里属于接口层。

从代码中，我们可以发现，UserBo 是一个纯粹的数据结构，只包含数据，不包含任何业务逻辑。业务逻辑集中在 UserService 中。我们通过 UserService 来操作 UserBo。换句话说，Service 层的数据和业务逻辑，被分割为 BO 和 Service 两个类中。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。

什么是基于充血模型的 DDD 开发模式？

刚刚我们讲了基于贫血模型的传统的开发模式。现在我们再讲一下，另外一种最近更加被推崇的开发模式：基于充血模型的 DDD 开发模式。

首先，我们先来看一下，什么是充血模型？

在贫血模型中，数据和业务逻辑被分割到不同的类中。充血模型（Rich Domain Model）正好相反，数据和对应的业务逻辑被封装到同一个类中。因此，这种充血模型满足面向对象的封装特性，是典型的面向对象编程风格。

接下来，我们再来看一下，什么是领域驱动设计？

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。领域驱动设计这个概念并不新颖，早在 2004 年就被提出了，到现在已经有十几年的历史了。不过，它被大众熟知，还是基于另一个概念的兴起，那就是微服务。我们知道，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。不过，我个人觉得，领域驱动设计有点儿类似敏捷开发、SOA、PAAS 等概念，听起来很高大上，但实际上只值“五分钱”。即便你没有听说过领域驱动设计，对这个概念一无所知，只要你是在开发业务系统，也或多或少都在使用它。做好领域驱动设计的关键是，看你对自己所做业务的熟悉程度，而并不是对领域驱动设计这个概念本身的掌握程度。即便你对领域驱动搞得再清楚，但是对业务不熟悉，也并不一定能做出合理的领域设计。所以，不要把领域驱动设计当银弹，不要花太多的时间去过度地研究它。

实际上，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。总结一下的话就是，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。

基于充血模型的 DDD 设计模式的概念，今天我们只是简单地介绍了一下。在下一节课中，我会结合具体的项目，通过代码来给你展示，如何基于这种开发模式来开发一个系统。

为什么基于贫血模型的传统开发模式如此受欢迎？

前面我们讲过，基于贫血模型的传统开发模式，将数据与业务逻辑分离，违反了 OOP 的封装特性，实际上是一种面向过程的编程风格。但是，现在几乎所有的 Web 项目，都是基于这种贫血模型的开发模式，甚至连 Java Spring 框架的官方 demo，都是按照这种开发模式来编写的。我们前面也讲过，面向过程编程风格有种种弊端，比如，数据和操作分离之后，数据本身的操作就不受限制了。任何代码都可以随意修改数据。既然基于贫血模型的这种传统开发模式是面向过程编程风格的，那它又为什么会被广大程序员所接受呢？关于这个问题，我总结了下面三点原因。

第一点原因是，大部分情况下，我们开发的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，我们根本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。除此之外，因为业务比较简单，即便我们使用充血模型，那模型本身包含的业务逻辑也并不会很多，设计出来的领域模型也会比较单薄，跟贫血模型差不多，没有太大意义。

第二点原因是，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。我们从一开始就要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。

第三点原因是，思维已固化，转型有成本。基于贫血模型的传统开发模式经历了这么多年，已经深得人心、习以为常。你随便问一个旁边的大龄同事，基本上他过往参与的所有 Web 项目应该都是基于这个开发模式的，而且也没有出过啥大问题。如果转向用充血模型、领域驱动设计，那势必有一定的学习成本、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。

什么项目应该考虑使用基于充血模型的 DDD 开发模式？

既然基于贫血模型的开发模式已经成为了一种约定俗成的开发习惯，那什么样的项目应该考虑使用基于充血模型的 DDD 开发模式呢？刚刚我们讲到，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。

你可能会有一些疑问，这两种开发模式，落实到代码层面，区别不就是一个将业务逻辑放到 Service 类中，一个将业务逻辑放到 Domain 领域模型中吗？为什么基于贫血模型的传统开发模式，就不能应对复杂业务系统的开发？而基于充血模型的 DDD 开发模式就可以呢？实际上，除了我们能看到的代码层面的区别之外（一个业务逻辑放到 Service 层，一个放到领域模型中），还有一个非常重要的区别，那就是两种不同的开发模式会导致不同的开发流程。基于充血模型的 DDD 开发模式的开发流程，在应对复杂业务系统的开发的时候更加有优势。为什么这么说呢？我们先来回忆一下，我们平时基于贫血模型的传统的开发模式，都是怎么实现一个功能需求的。不夸张地讲，我们平时的开发，大部分都是 SQL 驱动（SQL-Driven）的开发模式。我们接到一个后端接口的开发需求的时候，就去看接口需要的数据对应到数据库中，需要哪张表或者哪几张表，然后思考如何编写 SQL 语句来获取数据。之后就是定义 Entity、BO、VO，然后模板式地往对应的 Repository、Service、Controller 类中添加代码。业务逻辑包裹在一个大的 SQL 语句中，而 Service 层可以做的事情很少。SQL 都是针对特定的业务功能编写的，复用性差。当我要开发另一个业务功能的时候，只能重新写个满足新需求的 SQL 语句，这就可能导致各种长得差不多、区别很小的 SQL 语句满天飞。所以，在这个过程中，很少有人会应用领域模型、OOP 的概念，也很少有代码复用意识。对于简单业务系统来说，这种开发方式问题不大。但对于复杂业务系统的开发来说，这样的开发方式会让代码越来越混乱，最终导致无法维护。如果我们在项目中，应用基于充血模型的 DDD 的开发模式，那对应的开发流程就完全不一样了。在这种开发模式下，我们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。我们知道，越复杂的系统，对代码的复用性、易维护性要求就越高，我们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，正好需要我们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。重点回顾今天的内容到此就讲完了，我们来一起回顾一下，你应该掌握的重

为什么贫血模型盛行

下面几项自己都中过招（环境问题和个人问题）：

环境问题

  • 近朱者赤，近墨者黑
    • 大多数人都是模仿别人的代码，而别人的代码基本上都是 demo，没有复杂的业务逻辑，基本是贫血模型
    • 找不到好的指导与学习对象
  • 接触不到复杂业务项目
    • 做 web 项目的，很大一部分就是简单的 CURD，贫血模型就能解决
  • 公司以任务数来衡量个人价值

个人问题

  • 不考虑项目质量属性
    • 只关心当前业务，没有意识去思考后期该如何维护和响应业务变更
  • 求快不求质
    • 个人以任务数来自我满足
    • 没有 60 分和 100 分的概念
    • 需求分析、设计、编码合为一体

如何理解充血模型

先推荐一本书：整洁架构设计

先说一下充血模型中各组件的角色：

  • controller 主要服务于非业务功能，比如说数据验证
  • service 服务于 use case，负责的是业务流程与对应规则
  • Domain 服务于核心业务逻辑和核心业务数据
  • rep 用于与外部交互数据

额外说一点，业务开发个人倾向于六边形架构，而非传统的三层架构。六边形架构更能体现当下 web 应用的场景

六边形项目结构（根据实际情况自行组织与定义）：

  • InboundHandler 代替 controller
    • *WebController：处理 web 接口
    • *WeChatController：处理微信公众号接口
    • *AppController：处理 app 接口
    • *MqListener：处理 消息
    • *RpcController：处理子系统间的调用
  • service 服务于 use case，负责的是业务流程与对应规则
    • CQPS + SRP：读写分离和单一原则将 use case 分散到不同的 service 中，避免一个巨大的 service 类（碰到过 8000 行的 service）
  • Domain 服务于核心业务逻辑和核心业务数据
    • 最高层组件，不会依赖底层组件
    • 易测试
  • outBoundhandle 代替 rep
    • MqProducer：发布消息
    • Cache：从缓存获取数据
    • sql：从数据库获取数据
    • Rpc：从子系统获取数据

各层之间的数据模型不要共用，主要是因为稳定性不同，各层数据模型的变更原因和变更速率是不同的，离 IO 设备越近的的稳定性越差，比如说 controller 层的 VO，rep 层的 entity。Domain 层是核心业务逻辑和核心业务数据，稳定性是最高的

几个不太容易理解的点（我刚开始碰到的时候很费解）：

  • use case 和 核心业务逻辑该如何定义与区分
    • 哪些该放到 service 里面，哪些该放到 Domain 中
  • rep 是依赖于 service 的，而不是 service 依赖 rep 层
    • 业务逻辑是最高层组件（最稳定的），rep 层是底层组件
  • 接口能反转依赖关系

一剂良药：所有的中间层都是为了解耦

看到「领域驱动设计有点儿类似敏捷开发、SOA、PAAS 等概念，听起来很高大上，但实际上只值“五分钱”。」时，不知道引起了多少人的共鸣，O(∩_∩)O~。 做技术的本身就经常会遇到沟通问题，一些人还总喜欢“造概念”，唯恐别人听懂了，争哥这句话无疑说中了我们的心坎儿。
当然我这里也不是说 DDD 不好（看后面的争哥也没这个意思），但是每个理论都有自己的局限性和适用性，看很多文章在讲一些理论时，总是恨不得把自己的理论（其实也算不得自己的）吹成银弹，态度上就让人很难接受。
我还是喜欢争哥的风格，逻辑很清晰，也很严谨，很务实。

关于老师的问题。
说句实话，我们就没有写过充血模型的代码。
我们会把 UserEntity、UserBo 混着用， UserBo 和 UserVo 之间转换时有时还会用 BeanUtils 之类的工具 copy 。
对于复杂的逻辑，我们就用复杂 SQL 或者 Service 中的代码解决。

不过我在翻一些框架时，比如 Java 的并发包时不可避免的需要梳理 Lock、Condition、Synchronizer 之间的关系。比如看 Spring IOC 时，也会需要梳理围绕着 Context 、 Factory 展开的很多类之间的关系。
就好像你要“混某个圈子”时，就不可避免的“拜码头”，认识一堆“七大姑八大姨”，然后你才能理解整个“圈子”里的关系和运转逻辑。

基本上经历过的web项目都是基于贫血模型开发模式的，entity，bo，vo不能放在一个类里，每个对象的应用场景不同，entity是映射数据库字段的，bo，vo适合业务和展示相关的，而且entity相对来讲变化不多，bo，vo可能会频繁变化，所以不适合放在同一个类里

我觉得代码架构和业务架构一样，只要将关注点分离就可以。
简单的系统，困难的不在于领域的拆分，而在于时间成本的控制。从软件工程角度考虑，时间，成本，范围三角理论可以进行分析、。
我们所说的复杂系统，更看重业务的复杂度，将复杂度降低的方法则是分而治之。这样可以降低复杂度。
复杂要解决三个问题：规模问题，结构问题和需求变化问题。无论是技术复杂度或业务复杂度，只要能解决这三种复杂度问题就是好的方法。
DDD模型其实无异，都是将Model层做重。因为业务核心是技术无关的。传统MVC用于C/S模型，也依然是重Model层的。我觉得软件设计的方法没有变化，只是大家看到的视角不同罢了。
软件架构有两个含义：1.参与的元素有哪些 2.元素间的关系是什么。 从抽象角度来看，非常简单。

在我开发的项目中几乎很少有用到BO，只有VO+Entity(DTO)，他俩是继承关系，VO继承Entity(DTO)。
前端有新增字段的需求，那就在VO新增字段，如果要屏蔽某些字段，就用@JsonIgnore。
不知道有多少兄台跟我类似，这样的话开发比较快，便捷，但是确实违背了OOP的原则

   
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