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多研究些架构,少谈些框架( 2 ):微服务和充血模型

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流浪歌手 发布于 2017年09月01日 (共有2个回帖)

上篇我们聊了微服务的DDD之间的关系,很多人还是觉得很虚幻,DDD那么复杂的理论,聚合根、值对象、事件溯源,到底我们该怎么入手呢?

实际上DDD和面向对象设计、设计模式等等理论有千丝万缕的联系,如果不熟悉OOA、OOD,DDD也是使用不好的。不过学习这些OO理论的时候,大家往往感觉到无用武之地,因为大部分的Java程序员开发生涯是从学习J2EE经典的分层理论开始的(Action、Service、Dao),在这种分层理论中,我们基本没有啥机会使用那些所谓的“行为型”的设计模式,这里的核心原因,就是J2EE经典分层的开发方式是“贫血模型”。

Martin Fowler在他的《企业应用架构模式》这本书中提出了两种开发方式“事务脚本”和“领域模型”,这两种开发分别对应了“贫血模型”和“充血模型”。

事务脚本开发模式

事务脚本的核心是过程,可以认为大部分的业务处理都是一条条的SQL,事务脚本把单个SQL组织成为一段业务逻辑,在逻辑执行的时候,使用事务来保证逻辑的ACID。最典型的就是存储过程。当然我们在平时J2EE经典分层架构中,经常在Service层使用事务脚本。

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使用这种开发方式,对象只用于在各层之间传输数据用,这里的对象就是“贫血模型”,只有数据字段和Get/Set方法,没有逻辑在对象中。

我们以一个库存扣减的场景来举例:

  • 业务场景

首先谈一下业务场景,一个下订单扣减库存(锁库存),这个很简单

先判断库存是否足够,然后扣减可销售库存,增加订单占用库存,然后再记录一个库存变动记录日志(作为凭证)

  • 贫血模型的设计

首先设计一个库存表 Stock,有如下字段

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设计一个Stock对象(Getter和Setter省略)

public class Stock {

    private String spuId;

    private String skuId;

    private int stockNum;

    private int orderStockNum;

}

  • Service入口

设计一个StockService,在其中的lock方法中写逻辑。

入参为 (spuId, skuId, num)

实现伪代码

count = select stocknum from stock where spuId=xx and skuid=xx

if count>num {

     update stock set stocknum=stocknum-num, orderstocknum=orderstocknum+num  where skuId=xx and spuId=xx

} else {

     //库存不足,扣减失败

}

insert stock_log set xx=xx, date= new Date()

  • ok,打完收工,如果做的好一些,可以把update和select count合一,这样可以利用一条语句完成自旋,解决并发问题(高手)。

小结一下

有没有发现,在这个业务领域非常重要的核心逻辑 — 下订单扣减库存中操作过程中,Stock对象根本不用出现,全部是数据库操作SQL,所谓的业务逻辑就是由多条SQL构成。Stock只是CRUD的数据对象而已,没逻辑可言。

  • 马丁福勒定义的“贫血模型”是反模式,面对简单的小系统用事务脚本方式开发没问题,业务逻辑复杂了,业务逻辑、各种状态散布在大量的函数中,维护扩展的成本一下子就上来,贫血模型没有实施微服务的基础。

  • 虽然我们用Java这样的面向对象语言来开发,但是其实和过程型语言是一样的,所以很多情况下大家用数据库的存储过程来替代Java写逻辑反而效果会更好,(ps:用了Spring boot也不是微服务)。

领域模型的开发模式

  • 领域模型是将数据和行为封装在一起,并与现实世界的业务对象相映射。各类具备明确的职责划分,使得逻辑分散到合适对象中。这样的对象就是“充血模型” 。

  • 在具体实践中,我们需要明确一个概念,就是领域模型是有状态的,他代表一个实际存在的事物。还是接着上面的例子,我们设计Stock对象需要代表一种商品的实际库存,并在这个对象上面加上业务逻辑的方法。

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这样做下单锁库存业务逻辑的时候,每次必须先从Repository根据主键load还原Inventory这个对象,然后执行对应的lock(num)方法改变这个Inventory对象的状态(属性也是状态的一种),然后再通过Repository的save方法把这个对象持久化到存储去。

完成上述一系列操作的是Application,Application对外提供了这种集成操作的接口

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领域模型开发方法最重要的是把扣减造成的状态变化的细节放到了Inventory对象执行,这就是对业务逻辑的封装。

Application对象的lock方法可以和事务脚本方法的StockService的lock来做个对比,StockService是完全掌握所有细节,一旦有了变化(比如库存为0也可以扣减),Service方法要跟着变;而Application这种方式不需要变化,只要在Inventory对象内部计算就可以了。代码放到了合适的地方,计算在合适层次,一切都很合理。这种设计可以充分利用各种OOD、OOP的理论把业务逻辑实现的很漂亮。

  • 充血模型的缺点

从上面的例子,在Repository的load 到执行业务方法,再到save回去,这是需要耗费一定时间的,但是这个过程中如果多个线程同时请求对Inventory库存的锁定,那就会导致状态的不一致,麻烦的是针对库存的并发不仅难处理而且很常见。

贫血模型完全依靠数据库对并发的支撑,实现可以简化很多,但充血模型就得自己实现了,不管是在内存中通过锁对象,还是使用Redis的远程锁机制,都比贫血模型复杂而且可靠性下降,这是充血模型带来的挑战。更好的办法是可以通过事件驱动的架构来取消并发。

领域模型和微服务的关系

上面讲了领域模型的实现,但是他和微服务是什么关系呢?在实践中,这个Inventory是一个限界上下文的聚合根,我们可以认为一个聚合根就是一个微服务进程。

不过问题又来了,一个库存的Inventory一定和商品信息是有关联的,仅仅靠Inventory中的冗余那点商品ID是不够的,商品的上下架状态等等都是业务逻辑需要的,那不是又把商品Sku这样的重型对象引入了这个微服务?两个重型的对象在一个服务中?这样的微服务拆不开啊,还是必须依靠商品库?!

请关注下一篇,通过事件驱动架构来完成领域间的松耦合。

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