初探领域驱动设计(2)Repository在DDD中的应用

概述

上一篇我们算是粗略的介绍了一下DDD,我们提到了实体、值类型和领域服务,也稍微讲到了DDD中的分层结构。但这只能算是一个很简单的介绍,并且我们在上篇的末尾还留下了一些问题,其中大家讨论比较多的,也是我本人之前有一些疑问的地方就是Repository。我之前觉得IRepository和三层里面的IDAL很像,为什么要整出这么个东西来;有人说用EF的话就不需要Repository了;IRepository是鸡肋等等。 我觉得这些问题都很好,我自己也觉得有问题,带着这些问题我们就来看一看Repository在DDD中到底起着一个什么样的角色,它为什么存在?有一句真理不是说“存在即合理”么? 那我们就要找到它存在的理由,去更好的理解它,或者说我们能不能针对不同的需求去改造它呢?注:本文讨论的是Repository在DDD中的应用,与EF该不该用Repoistory不是同一个话题。

EF与Repository

  在上一篇《初探领域驱动设计(1)为复杂业务而生》中,我们已经实现了一个用户注册的例子,但是并不完整。我们还没有具体的实现Repository,即使是在测试的时候我们使用的也是一个Mock。那么今天,我们就来实现一个EntityFramework的Repository。有人说EF没有必要套一个Repository,我是同意的。但是不同的场景,不同的使用方法,我们下面再具体讲。我们在上一篇中已经提到了IRepository的接口定义,下面是我们的简单实现:

// EFRepository.cs

 1 namespace RepositoryAndEf.Data
 2 {
 3     public class EfRepository<T> : IRepository<T> where T : BaseEntity
 4     {
 5         private DbContext _context;
 6 
 7         public EfRepository(DbContext context)
 8         {
 9             if (context == null)
10             {
11                 throw new ArgumentNullException("context");
12             }
13             _context = context;
14         }
15 
16         public T GetById(Guid id)
17         {
18             return _context.Set<T>().Find(id);
19         }
20 
21         public bool Insert(T entity)
22         {
23             _context.Set<T>().Add(entity);
24             _context.SaveChanges();
25             return true;
26         }
27         public bool Update(T entity)
28         {
29             _context.Set<T>().Attach(entity);
30             _context.Entry<T>(entity).State = EntityState.Modified;
31             _context.SaveChanges();
32             return true;
33         }
34 
35         public bool Delete(T entity)
36         {
37             _context.Set<T>().Remove(entity);
38             _context.SaveChanges();
39             return true;
40         }
41 
42 
43         public IEnumerable<T> Get(Expression<Func<T, bool>> predicate)
44         {
45             return _context.Set<T>().Where(predicate).ToList();
46         }
47     }
48 }

// 应用层UserService.cs

 1 public class UserService : IUserService
 2 {
 3     private IRepository<User> _userRepository;
 4 
 5     public UserService(IRepository<User> userRepository)
 6     {
 7         _userRepository = userRepository;
 8     }
 9 
10     public User Register(string email, string name, string password)
11     {
12         var domainUserService = new Domain.UserService(_userRepository);
13         var user = domainUserService.Register(email, name, password);
14         return user;
15     }
16 }

// 领域层UserService.cs

 1 namespace RepositoryAndEf.Domain
 2 {
 3     public class UserService
 4     {
 5         private IRepository<User> _userRepository;
 6 
 7         public UserService(IRepository<User> userRepsoitory)
 8         {
 9             _userRepository = userRepsoitory;
10         }
11 
12         public virtual User Register(string email, string name, string password)
13         {
14             if (_userRepository.Get().Any(u => u.Email == email))
15             {
16                 throw new ArgumentException("The email is already taken");
17             }
18 
19             var user = new User
20             {
21                 Id = Guid.NewGuid(),
22                 Email = email,
23                 Name = name,
24                 Password = password
25             };
26 
27             user.CreateShoppingCart();
28             _userRepository.Insert(user);
29             return user;
30         }
31     }
32 }

  上面领域层UserService中的代码和我们上一篇中的代码是一样的,netfocus兄提出来一个问题“是不是把user对象加入到repository中就算完成注册了?” 现在看来,如果代码这样写,好像就已经完成了注册的功能。 但是如果真这样写,我又觉得问题更大,也就是为什么我会在上篇的未必留下那个问题,“Domain -> Repository -> Database” 和“BLL -> Dal -> Database” 有区别么?撇开这个问题不说,看看我们上面的EfRepository有没有什么问题? 好用么?现在好像没有办法使用事务啊!带着这个问题我们来看看Unit Of Work能怎么帮我们。

 Unit Of Work 与 Repository

  我们EfRepository的实现中,每一次Insert/Update/Delete操作被执行之后,变更就会立即同步到数据库中去。第一,我们没有为多个操作添加一个事务的能力;第二,这会为我们带来性能上的损失。而Unit Of Work模式正好解决了我们的问题,下面是Martin Fowler 对于该模式的解释:

“A Unit of Work keep track of everything you do during a business transaction that can affect the database. When you’re done, it figures out everything that need to be done to alter the database as a result of your work.” Unit of Work负责跟踪所有业务事务过程中数据库的变更。当事务完成之后,它找出需要处理的变更,并更新数据库。

  正如我们大家一直讨论的那样,在EF中,DBContext它本身就已经是一个Unit Of Work的模式,因为上面说的功能它都有。那我们有必要自己再给它包上一层吗?我的答案是肯定的,这个和我们为Repository建立接口是一样的,EF中的IDbSet就是一个Repository模式,但是他们都是EF里面的东西,如果哪天我们换成NHibernate了,我们不可能为了这一个接口和基类把EF这个dll也加进来是么? 我们要做的并不多,因为DbContext.SaveChanges它本身就是有事务的,所以我们只需要创建一个带有SaveChanges的接口就可以了。

// IUnitOfWork.cs

1 namespace RepositoryAndEf.Core.Data
2 {
3     public interface IUnitOfWork : IDisposable
4     {
5         int SaveChanges();
6     }
7 }

  接着就是让我们的Context,继承DbContex和我们上面的接口。

 1 namespace RepositoryAndEf.Data
 2 {
 3     public class RepositoryAndEfContext : DbContext, IUnitOfWork
 4     {
 5         public RepositoryAndEfContext() { }
 6 
 7         public RepositoryAndEfContext(string nameOrConnectionString)
 8             : base(nameOrConnectionString)
 9         {
10             Configuration.LazyLoadingEnabled = true;
11         }
12 
13         protected override void OnModelCreating(DbModelBuilder modelBuilder)
14         {
15             var typesToRegister = Assembly.GetExecutingAssembly().GetTypes()
16             .Where(type => !String.IsNullOrEmpty(type.Namespace))
17             .Where(type => type.BaseType != null 
18                 && type.BaseType.IsGenericType
19                 && type.BaseType.GetGenericTypeDefinition() == typeof(EntityTypeConfiguration<>));
20 
21             foreach (var type in typesToRegister)
22             {
23                 dynamic configurationInstance = Activator.CreateInstance(type);
24                 modelBuilder.Configurations.Add(configurationInstance);
25             }
26             //...or do it manually below. For example,
27             //modelBuilder.Configurations.Add(new LanguageMap());
28 
29             base.OnModelCreating(modelBuilder);
30         }
31     }
32 }

  哦,对了,别忘了把Repository里面的SaveChanges方法去掉。

 1 namespace RepositoryAndEf.Data
 2 {
 3     public class EfRepository<T> : IRepository<T> where T : BaseEntity
 4     {
 5         private DbContext _context;
 6 
 7         public EfRepository(IUnitOfWork uow)
 8         {
 9             if (uow == null)
10             {
11                 throw new ArgumentNullException("uow");
12             }
13             _context = uow as DbContext;
14         }
15 
16         public T GetById(Guid id)
17         {
18             return _context.Set<T>().Find(id);
19         }
20 
21         public bool Insert(T entity)
22         {
23             _context.Set<T>().Add(entity);
24             return true;
25         }
26 
27         public bool Update(T entity)
28         {
29             _context.Set<T>().Attach(entity);
30             _context.Entry<T>(entity).State = EntityState.Modified;
31             return true;
32         }
33 
34         public bool Delete(T entity)
35         {
36             _context.Set<T>().Remove(entity);
37             return true;
38         }
39 
40 
41         public IEnumerable<T> Get(Expression<Func<T, bool>> predicate)
42         {
43             return _context.Set<T>().Where(predicate).ToList();
44         }
45     }
46 }

   那么我们应用层的UserService就可以这样写了。

namespace RepositoryAndEf.Service
{
    public class UserService : IUserService
    {
        private IRepository<User> _userRepository;
        private IUnitOfWork _uow = 
            EngineContext.Current.Resolve<IUnitOfWork>();
        public UserService(IRepository<User> userRepository)
        {
            _userRepository = userRepository;
        }

        public User Register(string email, string name, string password)
        {
            var domainUserService = new Domain.UserService(_userRepository);
            var user = domainUserService.Register(email, name, password);
            
            // 在调用SaveChnages()之前,做其它的更新操作
            // 它们会一起在同一个事务中执行。
            _uow.SaveChanges();
            return user;
        }
    }
}

  如果光看这段代码有没有觉得很奇怪?没有任何对_userRepository的操作,就做了SaveChanges,因为我们在领域服务里面就已经把新创建的用户实体放到那个userRepository中去了。我想这个问题@田园的蟋蟀纠结过很久:) ,也就是领域服务那里面持有repository的引用,它可以自己将要更新的实体添加到repository中,但是如果对于一些不涉及到领域服务的操作,那这一点就需要在应用层来做了,比如添加商品到购物车的操作。

// 应用层ShoppingCartService.cs

 1 namespace RepositoryAndEf.Service
 2 {
 3     public class ShoppingCartService : IShoppingCartService
 4     {
 5         private IRepository<ShoppingCart> _shoppingCartRepository;
 6         private IRepository<Product> _productRepository;
 7         private IUnitOfWork _uow;
 8 
 9         public ShoppingCartService(IUnitOfWork uow,
10             IRepository<ShoppingCart> shoppingCartRepository,
11             IRepository<Product> productRepository)
12         {
13             _uow = uow;
14             _shoppingCartRepository = shoppingCartRepository;
15             _productRepository = productRepository;
16         }
17 
18         public ShoppingCart AddToCart(Guid cartId, 
19             Guid productId, 
20             int quantity)
21         {
22             var cart = _shoppingCartRepository.GetById(cartId);
23             var product = _productRepository.GetById(productId);
24             cart.AddItem(product, quantity);
25 
26             _shoppingCartRepository.Update(cart);
27             _uow.SaveChanges();
28             return cart;
29         }
30     }
31 }

  这就是属于职责定义不明确的问题,特别是上面注册用户的例子。应用层也有_userRepository,并且领域服务还给我返回了一个user的实体,那我是把它加到这个_userRepository中呢还是不加好呢?

  我觉得我们应该有这样的一个定义,在领域层那里不使用repository的更新类操作(即Insert/Update/Delete),只使用查询类操作即(GetById,或者是Get)。把所有的更新类操作都放到应用层,这样由应用层去决定什么时候把实体更新到repository,以及什么时候去提交到数据库中。那我们就彻底与持久层,甚至领域实体生命期管理的功能撇开有关系了,从此用更OO的方式专注于业务。

  后面我们要做的更改就是把_userRepository.Insert(user)从我们User的领域服务中移除掉,并且在应用层的Register方法中加入这句话。 我想到这里,也算是回答了我自己的问题: IRepository正如它的名字一样,它就像一个容器,允许我们把东西放进去或者取出来,它离真正的数据库还有一步之遥,并且通过Unit Of Work,把对事务以及持久化的控制都交到了外面。而不是像DAL那样直接就反映到数据库中去了。除此之外呢?IRepository解除了领域层对基础设施层的依懒,这个也是大家经常提到了Repository的优点之一。但是未必这一点一定非得需要IRepository,把IDAL接口移个位置同样也可以实现,不信您看看洋葱架构。

洋葱架构与IRepository

  洋葱架构很早就有,只不过08年的时候Jeffery给它取了个名字,让它成为了一个模式。说起来好像很高大上,但是希望大家不要被这些名字所迷惑,所正如Jeffery所说,在这种设计有了一个名字之后,更方便大家去讨论和传播以及使用这种模式。 并且洋葱架构也是一种多层架构,所以会出现“传统” 的多层架构 和“现代”的多层架构。 我更是认为,所谓的洋葱架构只是作出了一点点思想层面上的转变,仅此而已。 究竟是哪一点思想上的转变,可以让它成为一种模式呢? 依懒关系!

  Jeffery说在传统的多层架构中,上层对下层有着较强的依懒关系,UI没了BLL就没法工作,BLL少了DAL也无法正常运行。当然他说这句话的时候是08年,并且他的确是在前面加了“传统” 两个字。 我们很难找到到底是什么时候,这种传统的多层架构演变成了“现代” 的多层架构,但是我们能知道的是在08年7月以后我们对于多层架构又有了一个新的名词。即便如此,它的转变却是非常简单的 —— 也就是把IDAL接口从DAL层分离出去。

  如果把IDAL接口定义在DataAccess层,第一是造成了BLL对DataAccess的依懒;第二是造成了IDAL的责任不明确。如果说小A负责开发BLL,小C负责开发DAL,他们是不是需要协调该怎么样去定义IDAL接口? 是DAL为BLL服务,还是BLL的最终目地是把自己移交给DAL? 在最开始的时候,大家对IDAL的定义是为了支持不同的访问层设计,大家想的都是现在我们用SQL,将来有可能会有MySql。所以IDAL放在哪里也就无所谓了,为了方便就直接和实现一起放在DAL吧。

把IDAL接口从DAL移出去之后会发生什么 ?

  在把IDAL接口移到BLL层之后,箭头的方向就变了。现在一切都是以BLL为中心,BLL也不需要依懒于任何其它层了,作为独立的一块,我们可以更容易的进行单元测试,重构等。另外也明确了IDAL是为BLL服务的,也就是解决了我们上面提到的第二个问题。

  这个一个很简单的转变就是洋葱架构的主要思想,如果你还不能很好的领悟洋葱架构和传统多层架构之间的区别,希望下面这张图能用最直接,最简单的方式告诉你。

传统多层架构与现代(洋葱架构)多层架构的区别

你要是愿意,把IDAL直接放到Bll里面也是可以的。当Jeffery给这种架构起名叫“洋葱架构”再往前推4年,DDD问世的时候已经包含了这种思想。IRepository属于领域层而非基础架构层中的数据访问模块,就直接避免了领域层对基础设施层的依懒,或者说不定这种思想也是从DDD引申出来的,所以你会发现很多人现在依然用DAL。但是并没有什么问题,因为在这种新的多层架构下,扩展性和可维护性同样也可以被保持的很好。

重新定义IRepository 

  现在,我们再回过头去看Repository。它的两大职责:

  1. 对领域实体的生命周期进行管理(从数据库重建,以及持久化到数据库)  ——被推迟到了应用层
  2. 解除领域层对基础设施的依懒 

  在第一点生效后,所有更新类的操作都推迟到应用层去执行。那IRepository中的那些更新类方法放在领域层是不是就多余了呢? 毕竟我们现在只需要用到查询的功能。我们可以单独建一个IQuery的接口给领域层使用。

// IQuery.cs 

1 namespace RepositoryAndEf.Core.Data
2 {
3     public interface IQuery<T>
4     {
5         T GetById(Guid id);
6         IQueryable<T> Table { get; }
7     }
8 }

// IRepository.cs

 1 namespace RepositoryAndEf.Core.Data
 2 {
 3     public partial interface IRepository<T>:
 4         IQuery<T> where T : BaseEntity
 5     {
 6         bool Insert(T entity);
 7         bool Update(T entity);
 8         bool Delete(T entity);
 9     }
10 }

  我们直接让IRepository继承了IQuery,IQuery就相当于IRepository的一个功能子集,只提供读的功能。 而在EfRepository中,我们只要暴露DbSet<T>.AsQueryAble()就可以了。

// EfRepository IQuery的实体部分

 1 public T GetById(Guid id)
 2 {
 3     return _context.Set<T>().Find(id);
 4 }
 5 
 6 public IQueryable<T> Table
 7 {
 8     get
 9     {
10         return _context.Set<T>().AsQueryable();
11     }
12 }

// 领域层 UserService.cs

 1 namespace RepositoryAndEf.Domain
 2 {
 3     public class UserService
 4     {
 5         private IQuery<User> _userQuery;
 6 
 7         public UserService(IQuery<User> userQuery)
 8         {
 9             _userQuery = userQuery;
10         }
11 
12         public virtual User Register(string email, string name, string password)
13         {
14             if (_userQuery.Table.Any(u => u.Email == email))
15             {
16                 throw new ArgumentException("The email is already taken");
17             }
18 
19             var user = new User
20             {
21                 Id = Guid.NewGuid(),
22                 Email = email,
23                 Name = name,
24                 Password = password
25             };
26 
27             user.CreateShoppingCart();
28             return user;
29         }
30     }
31 }

// 客户端调用应用层Service代码

1 var uow = new RepositoryAndEfContext("ConnStr");
2 var userRepository = new EfRepository<Domain.User>(uow);
3 var userService = new UserService(uow, userRepository);
4 var newUser = userService.Register(
5     "hellojesseliu@outlook.com", 
6     "Jesse Liu", 
7     "jesseliu");

 现在,恐怕你再想在领域模型里面去使用Repository的更新类操作也不行了吧。 Table作为IQueryable返回,那我们想怎么查就随意了。因为是IQueryable,所以也是只会返回我们所查询的内容,和直接用EF查询是一个道理。下面是我们_userQuery.Table.Any()所生成的SQL语句。

1 exec sp_executesql N'SELECT 
2     CASE WHEN ( EXISTS (SELECT 
3         1 AS [C1]
4         FROM [dbo].[Users] AS [Extent1]
5         WHERE ([Extent1].[Email] = @p__linq__0) OR (([Extent1].[Email] IS NULL) AND (@p__linq__0 IS NULL))
6     )) THEN cast(1 as bit) ELSE cast(0 as bit) END AS [C1]
7     FROM  ( SELECT 1 AS X ) AS [SingleRowTable1]',N'@p__linq__0 nvarchar(4000)',@p__linq__0=N'hellojesseliu@outlook.com'

可有可无的Repository

  我们把IRepository移出领域层之后,再加上我们对洋葱架构的理解。我们就可以知道Repository在应用层已经可以被替换成别的东西,IDAL也可以啊:)。当然有人也许会建议直接拿EF来用多好,其实我不建议这样去做,考虑到以后把EF换掉的可能性。并且我们加这样一个接口真的不会碍着我们什么事。如果有人觉得在读取数据的时候加一个Repository在中间,少掉了很多EF提供的功能,觉得很不爽,倒是可以试试像我们的IQuery接口一样直接对DbSet来查询。我们甚至可以学习CQRS架构,将“读”的服务完全分离开,我们就可以单独针对“读”来独立设计。

  但是Repository给我们带来的优点,这些优点也是我们不能轻易丢掉它的原因:

  1. 提供一个简单的模型,来获取持久对象并管理期生命周期
  2. 把应用和领域设计从持久技术、多种数据库策略解耦出来
  3. 容易被替换成哑实现(Mock)以便我们在测试中使用

  如果你的项目属于短期的项目,或者说你不用考虑更换数据访问层,那么你就可以忽略第一和第二个优点。而第三个优点,借助于一些测试框架我们也可以实现,所以如果你不想用Repository,那就不用,前提条件是你所做的项目允许你这样做,并且你也能够找到好的替代方案来弥补Repository的优势。比如说对洋葱架构中的IDAL再进行一些改造等等。关于更多单元测试的话题,我们将在下一篇中一起来探讨。如果大家对Repository有什么其它的看法,也欢迎一起参与讨论。

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  做CMS最基本的一个功能就是做一个栏目导航,如果这个导航想做成动态的(即需要从数据库里提取数据)那么要如何实现呢? 简单的方法——DataTable   ...

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来自专栏张善友的专栏

Rails框架流行在他的设计理念

这两天看了一本书《Grails权威指南》,看了这个Java上Rails框架,其中有两条设计理念: 1、make simple thing easy and m...

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来自专栏杨建荣的学习笔记

浅谈pl/sql (r3笔记第14天)

关于pl/sql,可能大家熟悉而又陌生,熟悉是因为大家在工作中老是写sql,如果稍微改动一些,加入begin,end和控制结构,就是pl/sql了。:) 今...

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来自专栏机器学习算法与Python学习

关于Python爬虫,这里有一条高效的学习路径

关键字全网搜索最新排名 【机器学习算法】:排名第一 【机器学习】:排名第一 【Python】:排名第三 【算法】:排名第四 ? 如果你仔细观察,就不难发现,懂爬...

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来自专栏CSDN技术头条

嵌入式开发中静态代码分析器的七种用途

当前标准的C语言编译器存在普遍只能找出代码中潜在的缺陷,而对程序方案设计并没有效。使用静态代码分析器有助于提升固件和捕获编译器难以察觉的问题。以下是每一位嵌入式...

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