基于 DDD 思想的应用架构 COLA 在华为服务研发的落地实践

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1. 基于DDD思想的应用架构COLA 以及华为GTS的落地实践 华为GTS 主任工程师 / 张超
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3. 大纲 • 从DDD思想到应用架构 • COLA应用框架 • 华为GTS的落地实践 • 思考与总结
4. 随着微服务架构的兴起,DDD正在焕发青春  微服务的边界如何划分?  边界上下文(Bounded Context)  微服务之间的依赖如何解耦?  上下文映射(Context Map)  微服务本身架构如何实现?  分层架构 (Layered Architecture)  需求理解不正确、需求变化频繁、新人接手慢  统一语言、良好的架构和设计  …  …
5. 我们眼中的DDD 事件风暴 命令风暴 寻找实体 领域事件 领域划分 领域 子域 命令 支撑域 实体 值对象 通用域 聚合 限界上下文 统一语言 聚合根 … 概念多 、 操作复 杂、 落地难 !
6. DDD落地困难综合征 DDD作为一种优秀的设计思想,的确为复杂业务治理带来了曙光。然而因为DDD本身难以掌握,很容易造成DDD从 理论到工程落地之间出现巨大的鸿沟。导致很多DDD项目不仅没有治理复杂,反而造成了更多的复杂。 信心满满 开始腾飞 DDD理论 跪了… 工程落地
7. DDD工程落地的TOP困难? 战术设计 DDD认知层面: • DDD概念复杂难以掌握; • 团队上下认知不一,投入无法保证,难以落 入开发流程; 工程实践层面: • 微服务如何划分,依赖如何解耦? • 实现过程包、类无较为通用的规范,不同团 队差异较大; • 包结构、类关系复杂、新人接手困难, 战略设计 • … 典型开发团队人员构成 10% 20% 70% 领域专家 业务专家 开发人员 应用架构是落地的关键
8. 什么是架构? 要素/组件 Architecture Components 关系 原则 Relationships Principles IEEE关于架构的定义:http://www.iso-architecture.org/ieee-1471/defining-architecture.html Architecture: The fundamental organization of a system, embodied in its components, their relationships to each other and the environment, and the principles governing its design and evolution. 架构:系统的基本组织,体现在其组件中, 它们与彼此和环境的关系,以及支配其设计和演变的原则;
9. 应用架构目的—秩序 软件的要素是代码,应用架构就是要解决代码如何被组织划分、以及后续演进规范指导的问题。
10. 大纲 • 从DDD思想到应用架构 • COLA应用框架 • 华为GTS的落地实践 • 思考与总结
11. COLA简介 Clean Object-oriented & Layered Architecture Github 8k Star & 2k Forks https://github.com/alibaba/COLA …
12. COLA 4.0 整体架构 COLA v1.0 COLA v4.0
13. COLA分层设计 分离关注点,让每一层只解决该层关注的问题,从而将复杂的问题简化,起到分而治之的作 用。
14. COLA解耦设计 领域层和基础设施层的依赖通过Gateway实现依赖反转,Domain摆脱对技术细节的依赖, 专注处理业务逻辑。 DIP
15. COLA解耦设计 通过Gateway进行解耦、转义,从而确保本领域的概念完整和独立,起到防腐和隔离的作 用。不能让外领域随便“入侵”到本域。 ACL
16. COLA实践:方法论总结——上下结合,循序渐进 App层: Use Case 1 Phase1 … Use Case 2 Phase2 … Phase3 Step1 Step2 Phase1 Step3 Step1 Step2 Phase2 Step3 Phase3 … … 抽象 结构化 Domain层: Domain Service 技术组件 方法1 方法2 方法3 方法4 分布式锁 异常处理 Domain 模型1 模型2 模型3 方 法 模型4 状态机…等等 循序渐进沉淀领域能力:1、内聚性;2、复用性;3、可理解性(业务语义表达)
17. COLA实践:方法论总结——让上帝的归上帝,凯撒的归凯撒 Adapter Driving 技术细节 App API 业务过程 核心业务逻辑 Domain Gateway Infrastructure 领域能力 Driven 技术细节 在架构的指引下,实现“核心业务逻辑” 和“技术细节”分离
18. 大纲 • 从DDD思想到应用架构 • COLA应用框架 • 华为GTS的落地实践 • 思考与总结
19. 华为GTS某产品 开发部 平台 PaaS 要素是用户、场景、功能 产品架构 DFx 业务 公共域 网络体验 市场营销 要素是员工 要素是代码功能单元 组织架构 应用架构 组织匹配 微服务
20. 产品架构的问题洞察与应对措施 产品架构导致协作、效率、治理问题频发 解决措施 = 解耦 + 抽取公共领域 业务B 核心 子域A 业务C 业务A ACL 通用 子域B 公共能力 1. 业务和公共能力耦合:公共能力深入介入业务,导致协作 一致性成本:部分公共能力在多个业务中均有实现,功能 1. 平台认知成本:平台能力复杂,对大部分人来说,学习成 本、问题排查成本高。 SH 识别核心子域:划分界限上下文,识别网络域、业务域、营 销域、位置域等核心子域,同时构筑自己的防腐层(ACL)。 2. 重复,这就给稳定性带来了极大隐患。 3. SH 支撑域 成本倍增。 2. ACL ACL SH 核心 子域C 抽取通用子域:将告警、定界等公共能力以ServiceAPI方式 对外提供调用。 3. 抽取支撑子域:将操作日志、权限、License等通过共享内 核(Shared Kernel)以SDK的方式提供使用。
21. 应用架构的问题洞察与应对措施 1. 部分应用架构不统一,维护困难 问 题 洞 察 Demarcation App 1. 统一应用架构 DRC App 2. 部分前后端部署耦合,前端编译部署成本高 前端、后端、平台部署耦合 依赖混乱 3. 内部API不统一,可测性差 内部接口 手工API解析,缺少API规范指导 2. 统一部署架构 应 对 措 施 基于契约和规范、易维护、易理解、易测试、稳定可靠的应用整洁架构 3.统一API规范
22. 案例介绍—自动验证服务 需求背景: 由于我们的产品已经进入客户生产流,所以客户对系统和数据稳定性的要求很高,每次在升级后均需要人工进行大量用例验证;在每年上 百个客户,多次版本升级的场景下,亟需产品提供一个服务,将客户关注的系统状态、数据状态按照既定的规则进行自动验证,确保版本 升级后,数据流量稳定、流&批处理任务数据指标无异常、业务功能无异常; 需求简要分析:  用户可以根据接口定义生成请求参数,里面的字段支持按规则在运行期回填; 告警 用例编排 告警 导入  用户可以选择一个接口,定制响应数据的校验规则,如一致性检查、波动性 自动验证 检查等规则;  用户可以选择多个接口进行关联,后面接口的参数可以按规则读取前面接口 返回的结果,同时支持结果数据的连续性检查、关联度检查等规则; 查询  用户可以导入编排好的用例资产,并可以对导入的资产和用例进行管理;  用户可以从界面上创建任务,选择用例集进行执行,并对创建的任务进行管 理; 查询 查询 用户 业务1~n 调度
23. 自动验证服务—达成共识,输出统一语言 英文 中文 解释 Asset 资产 编排的测试用例资产包 Case 用例 场景化的测试用例,可能包含多个关联的接口; Task 任务 测试用例的运行态管理实体 Interface 数据接口 API接口的信息,包含请求参数、接口类型 Request 请求参数 API接口请求参数, ParamRule 参数规则 描述请求模板中需要替换的字段的规则; Client 请求客户端 执行接口请求的对象,需要支持HTTP、WS等多种方式 Response 相应对象 API接口返回的结果 Check 结果检查 测试用例返回结果检查 CheckRule 结果检查规则 结果检查的规则;含准确性、波动性、连续性等; 使用 业务概念 需求文档 日常沟通 设计文档 代码
24. 自动验证服务—领域模型设计 上下文映射,通过防腐层 各个实体的依赖关系定义 告警上下文 用例编排上下文 Asset Task 1 1 任务 执行 告警 导入 * ACL ACL 自动验证 Cases * CheckRule 1 * ACL 1 请求结 果检查 ParamRule 查询 查询 查询 Request 业务1~n上下文 调度上下文 * * 1 用户上下文 资产 导入 1 解析 请求 参数 1 * Interface 执行 请求 1 1 Client 1 1 Response Check
25. 自动验证服务--领域模型详细设计 Case聚合中请求参数、请求客户端、检查规则的设计是抽象的,方便扩展更多场景。
26. 自动验证服务--文档、设计、代码实现一致 文档 设计 统一语言 代码
27. 自动验证服务—架构守护 ArchUnit架构分层、依赖看护 public class CleanArchTest { @Test public void protect_clean_arch() { JavaClasses classes = new ClassFileImporter() .withImportOption(ImportOption.Predefined.DO_NOT_INCLUDE_TESTS) .importPackages("com.huawei.xxx"); layeredArchitecture() .layer("adapter").definedBy("com.huawei. xxx.adapter") .layer("application").definedBy("com.huawei. xxx.application") .layer("domain").definedBy("com.huawei. xxx.domain") .layer("infrastructure").definedBy("com.huawei. xxx.infrastructure") .whereLayer("adapter").mayNotBeAccessedByAnyLayer() .whereLayer(" application ").mayOnlyBeAccessedByLayers(" adapter ") .whereLayer("domain").mayOnlyBeAccessedByLayers("application", "infrastructure") .as("The layer dependencies must be respected") .because("we must follow the Clean Architecture principle") .check(classes); } } 干净的层次依赖、领域模型之间无循环依赖
28. 大纲 • 从DDD思想到应用架构 • COLA应用框架 • 华为GTS的落地实践 • 思考与总结
29. 领域模型不是一蹴而就,需要在迭代中持续完善 失血模型 贫血模型 充血模型 胀血模型 适配层 适配层 适配层 适配层 应用层 应用层 应用层 应用层 服务 服务 服务 服务 实体 实体 实体 实体 领域层: 基础设施层 基础设施层 基础设施层 事务脚本模式:补血 Getter/Setter 原子操作 基础设施层 过犹不及:抽血 组合业务逻辑 实体间操作、持久化等
30. 组织重视+流程文化氛围牵引是DDD成功落地的保障 组织认可  跟团队领导及各领域角色一起识别落地的成本和长远的收益。  对齐DDD落地愿景,用愿景作为落地的最大内驱力。 DDD 落地经验 技术债务例行管理  团队技术决策组织,要认识到没有最优设计,只有最合适设计,保持简单设计。  例行识别技术债务,纳入管理,及时落地,防止利息膨胀; 流程文化牵引  软件不仅是技术,还是工程,从管理和流程角度也需要适配;  领域模型设计,作为开发的前置条件,防止方向错误,越走越远。
31. One More Thing:实践总结,达成持续DDD落地的4条军规  架构规范:团队核心成员一起输出产品架构、应用架构规范,软件设计必须遵守规范;  设计规范:模块第首次开发,必须输出软件设计(统一语言、领域模型、模型详细设计);如果模块有变 化,须同步刷新软件设计;同时设计中需包含测试用例设计,从业务视角保证领域对象的正确性;  文档即代码:软件设计以MD格式承载并提交到代码仓中,包名、类名跟领域模型代码实现保持一致;  持续演进:没有适用于所有场景的架构,持续重构,以代码持续CleanCode、架构持续CleanArchitecture 为目标;
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