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架構(gòu)漫談是由資深架構(gòu)師王概凱 Kevin 執(zhí)筆的系列專欄，專欄將會以 Kevin 的架構(gòu)經(jīng)驗為基礎(chǔ)，逐步討論什么是架構(gòu)、怎樣做好架構(gòu)、軟件架構(gòu)如何落地、如何寫好程序等問題。
本文是漫談架構(gòu)專欄的第八篇，作者 Kevin 舉例介紹了如何寫好代碼。當(dāng)我們有了好的架構(gòu)，那就需要考慮如何將架構(gòu)落地，而這個時候，代碼就顯得無比重要了！千萬不要讓代碼成為架構(gòu)擴展的瓶頸。文中作者提到了代碼架構(gòu)，細細品味吧。
在第六篇文章中，我們得出一個結(jié)論，軟件架構(gòu)實際上包括了：代碼架構(gòu)，以及承載代碼運行的硬件部署架構(gòu)。實際上，硬件部署架構(gòu)最終還是由代碼的架構(gòu)來決定。因為代碼架構(gòu)不合理，是無法把一個運行單元分拆出多個來的，那么硬件架構(gòu)能分拆的就非常的有限，整個系統(tǒng)最終很難長的更大。
所以我們經(jīng)常會聽說，重寫代碼，推翻原有架構(gòu)，重新設(shè)計等等說法，來說明架構(gòu)的進化。這實際上就是當(dāng)初為了完成任務(wù)，沒有充分思考所帶來的后果。這也并不是架構(gòu)進化的事情，而是個人對問題領(lǐng)域的逐漸深入理解的過程。所以有必要再討論一下，代碼的架構(gòu)應(yīng)該是怎樣的。
本文會在之前幾篇文章的基礎(chǔ)上，進一步探討如何把架構(gòu)的思考進行落地，細化到我們代碼的實踐當(dāng)中，盡量不要讓代碼成為系統(tǒng)長大的瓶頸，降低架構(gòu)分拆的成本。
在前面我們提到，軟件實際上是對現(xiàn)實生活的模擬，虛擬化。這是一個非常重要的前提，直接決定了我們的代碼應(yīng)該分為幾部分。結(jié)合每個部署單元所承擔(dān)的責(zé)任，可以明確的拆分為兩個不同的責(zé)任：
????1、表達業(yè)務(wù)邏輯的代碼。很多人把這部分叫做 Domain Logic，或者叫 Domain Model。這部分實際是來源于生活的，必須保持和現(xiàn)實生活中的切分一致，并非人為的抽象而成。
????2、對用戶提供訪問并保存業(yè)務(wù)邏輯運行結(jié)果的代碼。計算機的狀態(tài)保存有一個缺陷，本機保留業(yè)務(wù)運行結(jié)果有很大的問題，一般都在外存儲設(shè)備上保存，也便于擴展。
所以單個部署單元的代碼可以分為兩個部分，如下圖所示：
從這個圖中可以看出，軟件代碼的相關(guān)利益人為運行時的訪問人員和存儲設(shè)備。而 service 的代碼是最復(fù)雜的，需要服務(wù)于三方，代碼人員的負擔(dān)是最重的。為了把這三方的變化對 service 的影響降到最低，對于 service 還必須進一步的分拆為三個部分，讓每一個部分都能夠獨立的變化，這樣這三方的變化就不會產(chǎn)生連鎖響應(yīng)，降低成本。如下圖所示：
這樣，就劃分成了幾個責(zé)任：
????1、Service 就專注于 user 的需求，并組合 Glue Code 提供的服務(wù)完成需求。
????2、Glue Code 專注于組合 business 的調(diào)用，管理 Business 里面對象的生命周期，并且通過 Repository 保存或加載 Business 的狀態(tài)
????3、Business 專注于實現(xiàn)業(yè)務(wù)的核心模型。
????4、Repository 專注于數(shù)據(jù)的保存，并和存儲設(shè)備一一對應(yīng)。
大家注意看，還是樹形架構(gòu)。并且左側(cè)的主要需要計算機的相關(guān)理論知識，并且要直接面對用戶的需求。右側(cè)的更多的需要面對業(yè)務(wù)的核心。只要這幾塊的開發(fā)人員互相商量好了接口定義，這幾個部分的開發(fā)就可以并行的進行，極大的提升開發(fā)的效率，縮短開發(fā)的時間。要做好這幾部分，還需要注意，邏輯只允許存在于 Business 中，Service、Glue Code、Repository 都不允許存在業(yè)務(wù)邏輯。為什么呢？首先我們來看看什么叫業(yè)務(wù)邏輯。
什么叫業(yè)務(wù)邏輯？
首先這個定義的前提是指軟件代碼中的邏輯，不是現(xiàn)實生活中的邏輯。在軟件代碼中，不需縮進和計算的順序調(diào)用，包括縮進的代碼目的是 catch exception 的，都不算邏輯，除此以外都是邏輯。以下用嚴格的順序調(diào)用來指代這種代碼。因為順序調(diào)用是計算機的特性，由編譯器來決定的，當(dāng)然最本質(zhì)的是因為我們計算的基礎(chǔ)都是圖靈機。在現(xiàn)實生活中，順序調(diào)用也是邏輯，大家不要和我們這里說的業(yè)務(wù)邏輯相混淆。
為什么說除了 Business 代碼中有邏輯以外，其他地方不能有邏輯呢？ 我們每個部分分別分析：
????1、如果 service 里面不是嚴格的順序調(diào)用，有很多分支，那么說明這個 service 做了兩件或者兩件以上的事情。必須把這個 service 分拆，確保每個 service 只做一件事情。因為如果不這么分拆的話，一旦這個 service 中的某各部分發(fā)生變動，其他的部分的執(zhí)行必定會受影響。而確定到底有哪些影響的溝通成本非常高，其他相關(guān)利益方?jīng)]有動力去配合，我們往往不會投入精力仔細評估。最后上線會出很多不可預(yù)料的問題，最終會導(dǎo)致?lián)p失用戶的利益，并且肯定會導(dǎo)致返工，損壞自己的利益。如果是有計算的邏輯的話，比如受益計算，訂單金額計算等，那么這部分應(yīng)該是 Business 代碼需要完成的，不能交給 service 代碼來實現(xiàn)。
????2、Glue Code 里面如果不是嚴格的順序調(diào)用，同理會和 service 一樣遇到同樣的問題。
????3、Repository 里面如果不是嚴格的順序調(diào)用，包括存儲訪問的代碼里面（比如 SQL），會導(dǎo)致邏輯進入到存儲設(shè)備中。存儲設(shè)備的主要目的是拿來存儲的，一旦變成了邏輯計算的主體，就會導(dǎo)致存儲設(shè)備無法通過增加機器的方式橫向擴展長大。這個時候就沒有架構(gòu)了，只能換性能更好的機器，這個叫 scale up。只有 scale out 才能算架構(gòu)。
以上都會導(dǎo)致架構(gòu)無法快速的橫向擴展和分拆，并且增加了修改的成本，這些是不符合開發(fā)人員以及業(yè)務(wù)的利益的。
這么做的好處有哪些呢？
????1、Service、Glue Code、Repository 里面的代碼是嚴格的順序調(diào)用，那么這些代碼只要做連通性測試即可，不需要單元測試。因為這些代碼都需要和很多上下文打交道，很難做單元測試。這樣才算是真正的組合。
????2、Business 不訪問任何上下文，不訪問任何具體的設(shè)備，所以這部分代碼是非常容易些單元測試的，并且單元測試必須 100% 覆蓋。因為其他地方?jīng)]有業(yè)務(wù)邏輯，所以一旦有問題，就可以斷定是 Model 的問題，單元測試肯定可以發(fā)現(xiàn)。如果單元測試沒有發(fā)現(xiàn)問題，那么單元測試一定有問題。線上問題的模擬也就變得非常的簡單，單元測試也能夠得到進一步的補充。
????3、Repository 很容易按照存儲設(shè)備本身的最小訪問粒度來完成工作，比如 DB，完全可以做到單表訪問。因為這個時候存儲設(shè)備只關(guān)心存取數(shù)據(jù)，完全和業(yè)務(wù)沒有關(guān)系。做表的分拆也是非常容易的事情，存儲設(shè)備通過增加機器就可以橫向擴展長大。很多人會擔(dān)心說，沒有了 join，訪問 DB 的次數(shù)是不是更多了，會導(dǎo)致性能下降？ 按照現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的條件，網(wǎng)絡(luò)訪問和 Disk IO 訪問的差距已經(jīng)不大了，合理的設(shè)計下，多訪問幾次 DB 并不會導(dǎo)致這個問題。另外如果多臺 DB 的話，還能通過并行加速訪問。
????4、由于 Service、Glue Code、Repository 代碼簡單了，才可以讓我們的開發(fā)人員投入更多的時間研究業(yè)務(wù)，畢竟這部分才是軟件所真正服務(wù)的對象。
我們再來看一個實際的例子，如下圖所示：
Manager 類實際就是 Glue Code。有幾個注意點需要說明一下：
????1、不能把 Business Model 當(dāng)做數(shù)據(jù)對象來處理，Model 關(guān)心的實際上是業(yè)務(wù)行為，數(shù)據(jù)只是是這些行為的結(jié)果。所以 Glue Code 需要把 Model 轉(zhuǎn)換為 Entity，Entity 和存儲設(shè)備里面的存儲粒度一一對應(yīng)。比如在 DB 中，每個 Entity 對應(yīng)一張表，并且跟著表的變化而變化，這樣就保證存儲的變更不會影響 Model。同樣 Service 和用戶之間的數(shù)據(jù)交互，也是不會和 Model 之間相關(guān)的，確保用戶的需求變化，不會影響到 Model。因為用戶的需求變化是最頻繁的，沒有邏輯，可以讓我快速的滿足業(yè)務(wù)的需求。
????2、在 Service 這里，最好不要考慮代碼重用。因為當(dāng)多個不同的角色訪問同一個接口，一旦某個角色的需求發(fā)生了變化，就會要求開發(fā)人員去修改。而這個修改往往會影響到其他的角色，需要這些角色一起配合來確定是否受影響，但是這些角色因為沒有需求，往往不會配合。這樣就給開發(fā)人員造成了很多不必要的溝通，成本是非常高的。最終都會導(dǎo)致線上 Bug，影響最終的用戶。所以盡量給不同的角色不同的 Service，避免重用，降低溝通成本。很多人會說這樣 Service 不就太多了嗎？ 這樣 Service 注冊，查找等管理需求就出現(xiàn)了，Service 治理中心就是來解決這個問題的。因為 Service 里面沒有邏輯，所以開發(fā)和管理非常的簡單，可以快速應(yīng)對業(yè)務(wù)的變化。我們只有更快地變，更容易的變，才能更好地應(yīng)對變。
????3、Business Model 是必須要重用的，一旦發(fā)現(xiàn)重用出現(xiàn)問題，那么說明 Business Model 的識別出現(xiàn)了問題，這是一個我們要重新思考 Model 的信號。Business Model 必須是一個完美的樹狀，如果不是，也說明 Model 的識別出了問題。
????4、在實際操作中，Service、Glue Code、Repository 不能有邏輯，實際上和很多人的觀念是沖突的，認為這個根本做不到。做到這一點需要很多的學(xué)習(xí)成本，但是一定可以做得到。當(dāng)發(fā)現(xiàn)做不到的時候，可以斷定是業(yè)務(wù)的分析出了問題。比如不該合并的合并了，不該計算的計算了。這個問題一定有辦法解決的，做不到都是理由，無非是想早點把自己的工作結(jié)束罷了。雖然剛開始會比較困難，一旦把這個觀念變成自覺，開發(fā)的質(zhì)量和效率馬上就能高好幾個級別。
我的游泳教練曾和我說過這些話，我至今記憶猶新：“業(yè)余選手，越想從水里浮起來，就越想把頭抬起來，身體反而沉下去。只有克服恐懼，把頭往水里壓下去，身體才能夠從水里浮起來。真正專業(yè)的習(xí)慣往往是和我們?nèi)粘５男袨橄喾吹摹薄?/p>
我們真正想快速的完成代碼工作，就要克服自己對時間的恐懼，真正的去研究業(yè)務(wù)的問題，相關(guān) stakeholder 的利益，把這個變成我們的習(xí)慣。寫代碼的時候讓該出現(xiàn)邏輯的地方出現(xiàn)邏輯，讓不該出現(xiàn)的地方不能出現(xiàn)。一旦不該出現(xiàn)的地方出現(xiàn)了邏輯，那么要馬上意識到，這個地方是一個坑，這個問題一定和業(yè)務(wù)的分析不透徹有關(guān)系。
很多人可能會把這個做法和 Martin Fowler 曾經(jīng)提出過充血模型和貧血模型來比較，和 Domain Driven Design 來比較，其實沒有必要。這個分拆完全是從軟件所解決的問題，根據(jù)軟件架構(gòu)推導(dǎo)出來的，很多地方和兩位前輩的觀點是一致的，但是并不完全等同。
以上只是針對單一的 Service 部署單元的分析，擴展開去，對于其他的部署單元也是類似的。每個單元的下一級都可以認為是 Repository，每個單元的上一級都可以認為是 User。這些實踐在我自己的項目中都有用到，非常的有效，迭代的速度非常的快。很多人擔(dān)心 Business Model 建不好，其實沒關(guān)系，剛開始可以粗糙一點，后續(xù)可以慢慢的完善。這個架構(gòu)已經(jīng)隔離好了每個部分的變化對其他部分的影響，變化成本都在可控的范圍之內(nèi)。
