面向对象与领域建模

 

板桥里人 http://www.jdon.com 2006/12/6（转载请保留）

 

多变且复杂的需求

　　如果没有多变的需求，也许就没有今天的面向对象软件，我们曾经试图通过需求管理、需求跟踪等等管理方式约束和减少需求频繁更新带给软件的冲击，可是这样下去的结果只有一个：使得软件更加僵化；或者程序员更加 劳累。

　　需求不但多变，而且经常是不可能第一次就能掌握，需求反映了某个领域的专业知识，例如数学、管理、财务或 电子商务等等，每个特定案例需求又有其特别复杂之处，几乎没有人能够第一次接触就可以深入掌握这些专业领域的 需求本质，就是专门的建模专家也不例外。

　　既然需求是多变而且复杂的，所以，就不能使用“堵”式方法对其进行控制和管理，只能顺势而为，通过灵活多变的 以及迭代反复的方式逐步抓住需求，并且作为需求的实现软件系统必须能够迅速应对需求变化，需求变化有多快，软件 变化就有多快。

　　因此，对于多变的需求，我们的解决之道是：引入灵活多变的架构，面向对象OO架构正是应对多变需求而生，强调软件的可维护性 和拓展性，OO可能不是最好方式，但是目前是最合适的；对于复杂的需求，我们的解决之道是：委派专门的建模专家跟踪理解需求， 在需求和需求实现之间搭建桥梁，项目方法上采取多次迭代的敏捷软件开发方式，逐步了解学习掌握需求。

　　在这里稍微说明一下，很多人总是将软件和数学、管理、财务混为一谈，其实软件本身就是一门独立的专业，是为 数学、管理。财务等专业领域服务的，不能期望软件人员也是其他领域专业人员，可是在中国现实中，很多人总是 无法分辨，例如某局长将整个机关考核信息化的任务交给电脑中心，这就是将考核管理专业和软件专业混同的例子， 在考核管理和软件之间需要一个领域建模专家，由他来理解或者设计考核管理体系，然后通过模型，表达成 软件人员能够看懂的符号，软件人员通过模型了解领域。

　　曾经有需求专家呼吁：最好将需求给所有软件人员都了解，需求专家和一般软件人员一起工作，这些想法的本质是 好的，但是不可能实现的，不可能每个软件人员不但了解软件架构和OO思想；还能够掌握另外一个专业领域的艰深知识， 所以，现在我们提出：将领域专家建立的统一领域模型让所有软件人员都了解，让一般软件人员围绕领域模型工作，这样 的方式才切实可行。

需求分析方法演变

　　历史上，对需求分析方法可以说经过三个阶段：

　　第一阶段：围绕数据库的驱动的分析设计，新软件项目总是从设计数据库及其字段开始。这个阶段特征就是围绕数据库编程，典型的是 DBase/Foxpro，以及后来的Delphi/VB技术。

　　这种围绕数据库分析设计的缺点非常明显：首先，不能迅速有效全面认识反映需求，世界不只是由简单的关系数据组成，而且 使用关系数据来反映现实需求，不符合人类自然思维（OO才是），是一种扭曲的分析方法，特别对于初学者，他们接受数据库分析方法的难度反而可能会大于OO 分析方法，现在很多职业学校和社会培训，基础课程从数据库开始，从某种程度上，是历史倒退， 严重阻碍中国软件发展的进程。

　　围绕数据库分析极其容易导致过程化设计编程，围绕数据分析和过程化编程是一对恶魔，数据库结构确立后，就让普通程序员写SQL 语句，SQL语句执行有明显的先后顺序，在这样顺序过程编程思维中，OO思维就难以生存。长此以往，成为习惯后，就很难改变到 OO设计上，所以，传统编程经验越丰富，转变到OO设计就越难。

　　在运行性能方面：围绕数据库分析设计容易导致软件运行时负载集中在数据库端，系统性能难于扩展（走上集中式、昂贵的、高风险的大型机模式）， 闲置了中间件J2EE服务器分布式集群处理能力，就是使用了集群，也分担不了负载。

　　最后，我们必须认识到：对象和关系数据库存在阻抗，本身是矛盾竞争的，他们是两种分析看待需求的流派，可以说是水火不容， 要么你采取数据库分析设计以及过程化编程，要么完全采取OO，现在使用.NET和Java这样OO语言的人很多，但是70%左右都是使用OO语言
编写传统过程化系统，在Java中这样做，会有极差性能；而这种现象在.NET中又极容易得到纵容，.NET是一个系列阵营，正如Windows系列一样， 当你和别人说，你在使用Windows，别人可能觉得你没有落后时代，但是他们哪里知道你在使用Windows 3.1呢？

　　第二阶段：面向对象的分析设计方法诞生后，有了专门的分析和设计阶段之分，我们使用UML符号来表达分析设计思想，分析设计进入了一个相对更高的层 次，拥有了自己一套科学且艺术的方法论。但是有一个致命缺点：分析阶段和设计阶段是断裂的，互相不能很好衔接，为什么？

　　首先，我们看看分析人员和设计人员在职责重点工作是什么？
　　分析人员的职责：是负责从需求领域中收集基本概念。而设计人员的职责：必须指明一组能北项目中适应编程工具构造的组件，这些组件必须能够在目标环境中有效执行，并能够正确解决应用程序出现的问题 两个阶段两者目标不一致，分析人员只管需求分析，至于是否适合设计，或者能够导出适宜设计的分析结果，这个尺度很难衡量和把握；

　　而设计人员因为照顾代码可运行，因此，经常可能会抱怨分析员给出的结果过于粗糙，不适合设计，这样分析设计两个阶段就导致分裂，项目失败。

　　在这个阶段，虽然有UML帮助，但是UML不是思想，打个比喻：会CAD的绘图员就是建筑师吗？很显然，UML就是CAD图符号，UML不等于分析设计思想。 所以，有人说UML不是银弹，这些就象说中医不是科学一样绕人（中医就不是西医，当然就不是科学）。

　　第三阶段：融合了分析阶段和设计阶段的领域驱动设计（Evans: DDD）。2004年Eric Evans 发表Domain-Driven Design –Tackling Complexity in the Heart of Software （领域驱动设计 ）简称Evans DDD， 领域建模是一种艺术的技术，它是用来解决复杂软件快速应付变化的解决之道，所以，从Evans DDD通篇文章中，你找不到科学象征的定理和公式，当然如果 你试图寻找这样寻找，你也就陷入了“中医是不是科学”怪圈了。

　　Evans DDD抛弃了分裂分析模型与设计的做法，使用单一的模型来满足这两方面的要求。这就是领域模型。 单一的领域模型同时满足分析原型和软件设计 ，如果一个模型实现时不实用，重新寻找新模型。如果模型没有忠实表达领域关键概念时，也必须重新寻找新的模型。 建模和设计成为单个迭代循环。将领域模型和设计紧密联系。因此，建模专家必须懂设计。

领域建模的重要性

　　如果你说一个软件开发需要经过需求、分析和设计三个阶段的话，那么可能反映你的思想已经落伍，软件开发现在是 经过需求、建模阶段，混合了分析和设计阶段，可以更激进地说：我们国家的系统分析员和系统设计员考试也许应该合并了， 合并成建模专家的考试，否则，这些都是中国软件落后世界十年的证据，可悲的是：我们自己可能都不知道。

　　Evans DDD可以说是近期与SOA相提并论的两大重要技术思想，SOA是着重于软件集成方面；而EvansDDD才是着重我们软件开发上， 在大部分情况下，软件开发重要程度不亚于软件集成，但是因为软件开发方面开源力量冲击，软件集成上工业厂商利润最高， 所以，工业厂商在SOA叫得最响，我们参加得各种会议几乎都是SOA，当心被误导，工业厂商从来不会告诉你事实得争相。

　　 没有面向对象的分析设计，哪里面向对象的构件或组件？过去经验不是证明：我们使用大量的构件组件，却在编制面向过程的体系？

　　以EJB2为例子，在EJB2过去大部分系统中，我们常常以数据库为中心，实体Bean因为特殊技术原因，僵硬一块，变成数据库 的代名词，我们围绕实体Bean编制出大量的值对象Vale Obejct，或称为DTO（Data Transfer Object），在这样系统中，从对象 的名称也可以看出，对象是为数据服务的，对象从属于数据库的。

　　现在，要彻底改变过来，OO就是以对象为主，数据库是从属对象设计的，如果说EJB2的实体bean技术让你不得不走上传统过程化编程歧路，那么 EJB3已经更正了实体Bean设计缺陷，从EJB发展可以看到一个侧面：工业厂商更多关心的是功能，而不是设计？

　　只有谁才真正关心你的软件设计和代码质量？只有你自己。我不是提倡都不要参加工业厂商的会议，而是需要每个人冷静想想： 到底谁是自己代码的主人？

　　领域建模属于与具体.NET或Java技术无关的设计思想，有人总是说：.NET比Java简单，其实这又是一个大误区，如果都达到同样设计水准，无论使用.NET或Java，都需要付出同样的努力；那为什么有人觉得.NET简单，那是因为设计要求降低了，参见这篇.NET的DDD文章 。

分层架构

　　分层架构是现代OO软件企业系统的基本架构，只有分层才能达到良好的可拓展性和维护性。基本三层：表现层、业务层和持久层 ;J2EE中表现层和持久层有成熟框架支持，应用重点在业务层。

　 　业务层根据Evans DDD，可以再细分为应用层和领域层两种，在业务层设计编码中，大量应用OO设计原则和设计模式。领域层定义：负责表达业务领域概念、业务状态以及业务规 则，是整个业务软件核心和重点。 应用层定义：负责完成功能，并且协调丰富的领域对象来实现功能，不能包括业务规则，无业务状态；

　　每个层都是内聚的，并且只依赖它的下层，为了实现各层的最大解耦，IOC/DI容器是当前Java业务层的最好选择 。

　　 没有分层架构的快速开发基本是旁门左道，不如返回Foxpro和Delphi/VB两层时代。将本属于业务层的逻辑交由表现层来处理的快速UI方式也是一种旁门左道。快速开发必须基于良好的质量，虽然良好的分层架构带来开发效率的降低，但是这些也是可以有方法解决。

建模与项目管理

　　 在我们大多数从软件项目管理上寻找软件永恒解决之道时，他们可能没有意识到又在范“缘木求鱼”老毛病了， 打个比喻很容易明白这个道理：冷兵器时代（也就是火枪没有没有发明之前），各种排兵布阵可能在作战指挥时 很有效；但是到了火器时代，所有的过去作战方式就落伍了；当然到了现在信息化战争时代，更是天壤之别。

　　 Evans DDD领域驱动建模的诞生，对过去传统的项目管理都提出挑战，当我们还在争论RUP好还是敏捷好的时候， 谁会想到我们应该采取围绕统一领域模型的迭代驱动开发呢？

　　 有人可能还在疑惑？我接到一个大项目，那么我的建模和架构设计时间应该是5个月还是5年呢？当然应该回答他：都不行，需求是多变且复杂的，计划赶不上变化，现在就应该开始DDD建模。

(以上文字源自板桥本人的第四届中国软件技术大会“领域设计建模”演讲稿 )