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摘要：将 DCI 架构总结成一句话就是：畛域对象（Object）在不同的场景（Context）中表演（Cast）不同的角色（Role），角色之间通过交互（Interactive）来实现具体的业务逻辑。
本文分享自华为云社区《实现 DCI 架构》，作者：元闰子。
前言
在面向对象编程的理念里，应用程序是对事实世界的形象，咱们常常会将事实中的事物建模为编程语言中的类 / 对象（“是什么”），而事物的行为则建模为办法（“做什么”）。面向对象编程有 三大根本个性 （封装、继承 / 组合、多态）和 五大根本准则（繁多职责准则、凋谢关闭准则、里氏替换准则、依赖倒置准则、接口拆散准则），但晓得这些还并不足以让咱们设计出好的程序，于是很多方法论就涌现了进去。
近来最火的当属畛域驱动设计（DDD），其中战术建模提出的实体、值对象、聚合等建模办法，可能很好的领导咱们设计出合乎事实世界的畛域模型。但 DDD 也不是万能的，在某些利用场景下，依照传统的战术建模 / 面向对象办法设计进去的程序，也会存在可维护性差、违反繁多职责准则等问题。
本文介绍的 DCI 建模办法能够看成是战术建模的一种辅助，在某些场景下，它能够很好的补救 DDD 战术建模的一些毛病。接下来，咱们将会通过一个案例来介绍 DCI 是如何解决 DDD 战术建模的这些毛病的。
本文波及的代码归档在 github 我的项目：https://github.com/ruanrunxue…
案例
思考一个普通人的生存日常，他会在学校上课，也会趁着寒假去公司工作，在工作之余去公园玩耍，也会像普通人一样在家吃喝玩乐。当然，一个人的生存还远不止这些，为了解说不便，本文只针对这几个典型的场景进行建模示例。
应用 DDD 建模
依照 DDD 战术建模的思路，首先，咱们会列出该案例的 通用语言：
人、身份证、银行卡、家、吃饭、睡觉、玩游戏、学校、学生卡、学习、考试、公司、工卡、下班、上班、公园、购票、玩耍
接着，咱们应用战术建模技术（值对象、实体、聚合、畛域服务、资源库）对通用语言进行领域建模。
DDD 建模后的代码目录构造如下：
- aggregate: 聚合
- company.go
- home.go
- park.go
- school.go
- entity: 实体
- people.go
- vo: 值对象
- account.go
- identity_card.go
- student_card.go
- work_card.go咱们将身份证、学生卡、工卡、银行卡这几个概念，建模为值对象（Value Object）：
package vo
// 身份证
type IdentityCard struct {
Id uint32
Name string
}
// 学生卡
type StudentCard struct {
Id uint32
Name string
School string
}
// 工卡
type WorkCard struct {
Id uint32
Name string
Company string
}
// 银行卡
type Account struct {
Id uint32
Balance int
}
...接着咱们将人建模成实体（Entity），他蕴含了身份证、学生卡等值对象，也具备吃饭、睡觉等行为：
package entity
// 人
type People struct {
vo.IdentityCard
vo.StudentCard
vo.WorkCard
vo.Account
}
// 学习
func (p *People) Study() {fmt.Printf("Student %+v studying\n", p.StudentCard)
}
// 考试
func (p *People) Exam() {fmt.Printf("Student %+v examing\n", p.StudentCard)
}
// 吃饭
func (p *People) Eat() {fmt.Printf("%+v eating\n", p.IdentityCard)
p.Account.Balance--
}
// 睡觉
func (p *People) Sleep() {fmt.Printf("%+v sleeping\n", p.IdentityCard)
}
// 玩游戏
func (p *People) PlayGame() {fmt.Printf("%+v playing game\n", p.IdentityCard)
}
// 下班
func (p *People) Work() {fmt.Printf("%+v working\n", p.WorkCard)
p.Account.Balance++
}
// 上班
func (p *People) OffWork() {fmt.Printf("%+v getting off work\n", p.WorkCard)
}
// 购票
func (p *People) BuyTicket() {fmt.Printf("%+v buying a ticket\n", p.IdentityCard)
p.Account.Balance--
}
// 玩耍
func (p *People) Enjoy() {fmt.Printf("%+v enjoying park scenery\n", p.IdentityCard)
}最初，咱们将学校、公司、公园、家建模成聚合（Aggregate），聚合由一个或多个实体、值对象组合而成，组织它们实现具体的业务逻辑：
package aggregate
// 家
type Home struct {me *entity.People}
func (h *Home) ComeBack(p *entity.People) {fmt.Printf("%+v come back home\n", p.IdentityCard)
h.me = p
}
// 执行 Home 的业务逻辑
func (h *Home) Run() {h.me.Eat()
h.me.PlayGame()
h.me.Sleep()}
// 学校
type School struct {
Name string
students []*entity.People}
func (s *School) Receive(student *entity.People) {
student.StudentCard = vo.StudentCard{Id: rand.Uint32(),
Name: student.IdentityCard.Name,
School: s.Name,
}
s.students = append(s.students, student)
fmt.Printf("%s Receive stduent %+v\n", s.Name, student.StudentCard)
}
// 执行 School 的业务逻辑
func (s *School) Run() {fmt.Printf("%s start class\n", s.Name)
for _, student := range s.students {student.Study()
}
fmt.Println("students start to eating")
for _, student := range s.students {student.Eat()
}
fmt.Println("students start to exam")
for _, student := range s.students {student.Exam()
}
fmt.Printf("%s finish class\n", s.Name)
}
// 公司
type Company struct {
Name string
workers []*entity.People}
func (c *Company) Employ(worker *entity.People) {
worker.WorkCard = vo.WorkCard{Id: rand.Uint32(),
Name: worker.IdentityCard.Name,
Company: c.Name,
}
c.workers = append(c.workers, worker)
fmt.Printf("%s Employ worker %s\n", c.Name, worker.WorkCard.Name)
}
// 执行 Company 的业务逻辑
func (c *Company) Run() {fmt.Printf("%s start work\n", c.Name)
for _, worker := range c.workers {worker.Work()
}
fmt.Println("worker start to eating")
for _, worker := range c.workers {worker.Eat()
}
fmt.Println("worker get off work")
for _, worker := range c.workers {worker.OffWork()
}
fmt.Printf("%s finish work\n", c.Name)
}
// 公园
type Park struct {
Name string
enjoyers []*entity.People}
func (p *Park) Welcome(enjoyer *entity.People) {fmt.Printf("%+v come to park %s\n", enjoyer.IdentityCard, p.Name)
p.enjoyers = append(p.enjoyers, enjoyer)
}
// 执行 Park 的业务逻辑
func (p *Park) Run() {fmt.Printf("%s start to sell tickets\n", p.Name)
for _, enjoyer := range p.enjoyers {enjoyer.BuyTicket()
}
fmt.Printf("%s start a show\n", p.Name)
for _, enjoyer := range p.enjoyers {enjoyer.Enjoy()
}
fmt.Printf("show finish\n")
}那么，根据上述办法建模进去的模型是这样的：
模型的运行办法如下：
paul := entity.NewPeople("Paul")
mit := aggregate.NewSchool("MIT")
google := aggregate.NewCompany("Google")
home := aggregate.NewHome()
summerPalace := aggregate.NewPark("Summer Palace")
// 上学
mit.Receive(paul)
mit.Run()
// 回家
home.ComeBack(paul)
home.Run()
// 工作
google.Employ(paul)
google.Run()
// 公园玩耍
summerPalace.Welcome(paul)
summerPalace.Run()贫血模型 VS 充血模型（工程派 VS 学院派）
上一节中，咱们应用 DDD 的战术建模实现了该案例畛域模型。模型的外围是 People 实体，它有 IdentityCard、StudentCard 等数据属性，也有 Eat()、Study()、Work()等业务行为，十分合乎事实世界中定义。这也是学院派所提倡的，同时领有数据属性和业务行为的 充血模型。
然而，充血模型并非完满，它也有很多问题，比拟典型的是这两个：
问题一：上帝类
People 这个实体蕴含了太多的职责，导致它变成了一个货真价实的上帝类。试想，这里还是裁剪了很多“人”所蕴含的属性和行为，如果要建模一个残缺的模型，其属性和办法之多，无奈设想。上帝类违反了繁多职责准则，会导致代码的可维护性变得极差。
问题二：模块间耦合
School 与 Company 本应该是互相独立的，School 不用关注下班与否，Company 也不用关注考试与否。然而当初因为它们都依赖了 People 这个实体，School 能够调用与 Company 相干的 Work()和 OffWork()办法，反之亦然。这导致模块间产生了不必要的耦合，违反了接口隔离准则。
这些问题都是工程派不能承受的，从软件工程的角度，它们会使得代码难以保护。解决这类问题的办法，比拟常见的是对实体进行拆分，比方将实体的行为建模成畛域服务，像这样：
type People struct {
vo.IdentityCard
vo.StudentCard
vo.WorkCard
vo.Account
}
type StudentService struct{}
func (s *StudentService) Study(p *entity.People) {fmt.Printf("Student %+v studying\n", p.StudentCard)
}
func (s *StudentService) Exam(p *entity.People) {fmt.Printf("Student %+v examing\n", p.StudentCard)
}
type WorkerService struct{}
func (w *WorkerService) Work(p *entity.People) {fmt.Printf("%+v working\n", p.WorkCard)
p.Account.Balance++
}
func (w *WorkerService) OffWOrk(p *entity.People) {fmt.Printf("%+v getting off work\n", p.WorkCard)
}
// ...这种建模办法，解决了上述两个问题，但也变成了所谓的 贫血模型：People 变成了一个纯正的数据类，没有任何业务行为。在人的心理上，这样的模型并不能在建设起对事实世界的对应关系，不容易让人了解，因而被学院派所抵制。
到目前为止，贫血模型和充血模型都有各有优缺点，工程派和学院派谁都无奈压服对方。接下来，轮到本文的配角出场了。
DCI 架构
DCI（Data，Context，Interactive）架构是一种面向对象的软件架构模式，在《The DCI Architecture: A New Vision of Object-Oriented Programming》一文中被首次提出。与传统的面向对象相比，DCI 能更好地对数据和行为之间的关系进行建模，从而更容易被人了解。
- Data，也即数据 / 畛域对象，用来形容零碎“是什么”，通常采纳 DDD 中的战术建模来辨认以后模型的畛域对象，等同于 DDD 分层架构中的畛域层。
- Context，也即场景，可了解为是零碎的 Use Case，代表了零碎的业务解决流程，等同于 DDD 分层架构中的应用层。
- Interactive，也即交互，是 DCI 绝对于传统面向对象的最大倒退，它认为咱们应该显式地对畛域对象（Object）在每个业务场景（Context）中表演（Cast）的角色（Role）进行建模。Role 代表了畛域对象在业务场景中的业务行为（“做什么”），Role 之间通过交互实现残缺的任务流程。
这种角色扮演的模型咱们并不生疏，在事实的世界里也是随处可见，比方，一个演员能够在这部电影里表演英雄的角色，也能够在另一部电影里表演反派的角色。
DCI 认为，对 Role 的建模应该是面向 Context 的，因为特定的业务行为只有在特定的业务场景下才会有意义。通过对 Role 的建模，咱们就可能将畛域对象的办法拆分进来，从而防止了上帝类的呈现。最初，畛域对象通过组合或继承的形式将 Role 集成起来，从而具备了表演角色的能力。
DCI 架构一方面通过角色扮演模型使得畛域模型易于了解，另一方面通过“小类大对象”的手法防止了上帝类的问题，从而较好地解决了贫血模型和充血模型之争。另外，将畛域对象的行为依据 Role 拆分之后，模块更加的高内聚、低耦合了。
应用 DCI 建模
回到后面的案例，应用 DCI 的建模思路，咱们能够将“人”的几种行为依照不同的角色进行划分。吃完、睡觉、玩游戏，是作为人类角色的行为；学习、考试，是作为学生角色的行为；下班、上班，是作为员工角色的行为；购票、玩耍，则是作为玩耍者角色的行为。“人”在家这个场景中，充当的是人类的角色；在学校这个场景中，充当的是学生的角色；在公司这个场景中，充当的是员工的角色；在公园这个场景中，充当的是玩耍者的角色。
须要留神的是，学生、员工、玩耍者，这些角色都应该具备人类角色的行为，比方在学校里，学生也须要吃饭。
最初，依据 DCI 建模进去的模型，应该是这样的：
在 DCI 模型中，People 不再是一个蕴含泛滥属性和办法的“上帝类”，这些属性和办法被拆分到多个 Role 中实现，而 People 由这些 Role 组合而成。
另外，School 与 Company 也不再耦合，School 只援用了 Student，不能调用与 Company 相干的 Worker 的 Work()和 OffWorker()办法。
代码实现 DCI 模型
DCI 建模后的代码目录构造如下；
- context: 场景
- company.go
- home.go
- park.go
- school.go
- object: 对象
- people.go
- data: 数据
- account.go
- identity_card.go
- student_card.go
- work_card.go
- role: 角色
- enjoyer.go
- human.go
- student.go
- worker.go从代码目录构造上看，DDD 和 DCI 架构相差并不大，aggregate 目录演变成了 context 目录；vo 目录演变成了 data 目录；entity 目录则演变成了 object 和 role 目录。
首先，咱们实现根底角色 Human，Student、Worker、Enjoyer 都须要组合它：
package role
// 人类角色
type Human struct {
data.IdentityCard
data.Account
}
func (h *Human) Eat() {fmt.Printf("%+v eating\n", h.IdentityCard)
h.Account.Balance--
}
func (h *Human) Sleep() {fmt.Printf("%+v sleeping\n", h.IdentityCard)
}
func (h *Human) PlayGame() {fmt.Printf("%+v playing game\n", h.IdentityCard)
}接着，咱们再实现其余角色，须要留神的是，Student、Worker、Enjoyer 不能间接组合 Human，否则 People 对象将会有 4 个 Human 子对象，与模型不符：
// 谬误的实现
type Worker struct {Human}
func (w *Worker) Work() {fmt.Printf("%+v working\n", w.WorkCard)
w.Balance++
}
...
type People struct {
Human
Student
Worker
Enjoyer
}
func main() {people := People{}
fmt.Printf("People: %+v", people)
}
// 后果输入, People 中有 4 个 Human：// People: {Human:{} Student:{Human:{}} Worker:{Human:{}} Enjoyer:{Human:{}}}为解决该问题，咱们引入了 xxxTrait 接口：
// 人类角色特色
type HumanTrait interface {CastHuman() *Human
}
// 学生角色特色
type StudentTrait interface {CastStudent() *Student
}
// 员工角色特色
type WorkerTrait interface {CastWorker() *Worker
}
// 玩耍者角色特色
type EnjoyerTrait interface {CastEnjoyer() *Enjoyer
}
Student、Worker、Enjoyer 组合 HumanTrait，并通过 Compose(HumanTrait)办法进行特色注入，只有在注入的时候保障 Human 是同一个，就能够解决该问题了。// 学生角色
type Student struct {
// Student 同时也是个普通人，因而组合了 Human 角色
HumanTrait
data.StudentCard
}
// 注入人类角色特色
func (s *Student) Compose(trait HumanTrait) {s.HumanTrait = trait}
func (s *Student) Study() {fmt.Printf("Student %+v studying\n", s.StudentCard)
}
func (s *Student) Exam() {fmt.Printf("Student %+v examing\n", s.StudentCard)
}
// 员工角色
type Worker struct {
// Worker 同时也是个普通人，因而组合了 Human 角色
HumanTrait
data.WorkCard
}
// 注入人类角色特色
func (w *Worker) Compose(trait HumanTrait) {w.HumanTrait = trait}
func (w *Worker) Work() {fmt.Printf("%+v working\n", w.WorkCard)
w.CastHuman().Balance++}
func (w *Worker) OffWork() {fmt.Printf("%+v getting off work\n", w.WorkCard)
}
// 玩耍者角色
type Enjoyer struct {
// Enjoyer 同时也是个普通人，因而组合了 Human 角色
HumanTrait
}
// 注入人类角色特色
func (e *Enjoyer) Compose(trait HumanTrait) {e.HumanTrait = trait}
func (e *Enjoyer) BuyTicket() {fmt.Printf("%+v buying a ticket\n", e.CastHuman().IdentityCard)
e.CastHuman().Balance--}
func (e *Enjoyer) Enjoy() {fmt.Printf("%+v enjoying scenery\n", e.CastHuman().IdentityCard)
}最初，实现 People 这一畛域对象：
package object
type People struct {
// People 对象表演的角色
role.Human
role.Student
role.Worker
role.Enjoyer
}
// People 实现了 HumanTrait、StudentTrait、WorkerTrait、EnjoyerTrait 等特色接口
func (p *People) CastHuman() *role.Human {return &p.Human}
func (p *People) CastStudent() *role.Student {return &p.Student}
func (p *People) CastWorker() *role.Worker {return &p.Worker}
func (p *People) CastEnjoyer() *role.Enjoyer {return &p.Enjoyer}
// People 在初始化时，实现对角色特色的注入
func NewPeople(name string) *People {
// 一些初始化的逻辑...
people.Student.Compose(people)
people.Worker.Compose(people)
people.Enjoyer.Compose(people)
return people
}进行角色拆分之后，在实现 Home、School、Company、Park 等场景时，只需依赖相应的角色即可，不再须要依赖 People 这一畛域对象：
// 家
type Home struct {me *role.Human}
func (h *Home) ComeBack(human *role.Human) {fmt.Printf("%+v come back home\n", human.IdentityCard)
h.me = human
}
// 执行 Home 的业务逻辑
func (h *Home) Run() {h.me.Eat()
h.me.PlayGame()
h.me.Sleep()}
// 学校
type School struct {
Name string
students []*role.Student}
func (s *School) Receive(student *role.Student) {
// 初始化 StduentCard 逻辑 ...
s.students = append(s.students, student)
fmt.Printf("%s Receive stduent %+v\n", s.Name, student.StudentCard)
}
// 执行 School 的业务逻辑
func (s *School) Run() {fmt.Printf("%s start class\n", s.Name)
for _, student := range s.students {student.Study()
}
fmt.Println("students start to eating")
for _, student := range s.students {student.CastHuman().Eat()}
fmt.Println("students start to exam")
for _, student := range s.students {student.Exam()
}
fmt.Printf("%s finish class\n", s.Name)
}
// 公司
type Company struct {
Name string
workers []*role.Worker}
func (c *Company) Employ(worker *role.Worker) {
// 初始化 WorkCard 逻辑 ...
c.workers = append(c.workers, worker)
fmt.Printf("%s Employ worker %s\n", c.Name, worker.WorkCard.Name)
}
// 执行 Company 的业务逻辑
func (c *Company) Run() {fmt.Printf("%s start work\n", c.Name)
for _, worker := range c.workers {worker.Work()
}
fmt.Println("worker start to eating")
for _, worker := range c.workers {worker.CastHuman().Eat()}
fmt.Println("worker get off work")
for _, worker := range c.workers {worker.OffWork()
}
fmt.Printf("%s finish work\n", c.Name)
}
// 公园
type Park struct {
Name string
enjoyers []*role.Enjoyer}
func (p *Park) Welcome(enjoyer *role.Enjoyer) {fmt.Printf("%+v come park %s\n", enjoyer.CastHuman().IdentityCard, p.Name)
p.enjoyers = append(p.enjoyers, enjoyer)
}
// 执行 Park 的业务逻辑
func (p *Park) Run() {fmt.Printf("%s start to sell tickets\n", p.Name)
for _, enjoyer := range p.enjoyers {enjoyer.BuyTicket()
}
fmt.Printf("%s start a show\n", p.Name)
for _, enjoyer := range p.enjoyers {enjoyer.Enjoy()
}
fmt.Printf("show finish\n")
}模型的运行办法如下：
paul := object.NewPeople("Paul")
mit := context.NewSchool("MIT")
google := context.NewCompany("Google")
home := context.NewHome()
summerPalace := context.NewPark("Summer Palace")
// 上学
mit.Receive(paul.CastStudent())
mit.Run()
// 回家
home.ComeBack(paul.CastHuman())
home.Run()
// 工作
google.Employ(paul.CastWorker())
google.Run()
// 公园玩耍
summerPalace.Welcome(paul.CastEnjoyer())
summerPalace.Run()写在最初
从前文所形容的场景中，咱们能够发现传统的 DDD/ 面向对象设计办法在对行为进行建模方面存在着有余，进而导致了所谓的 贫血模型和充血模型之争。
DCI 架构的呈现很好的补救了这一点，它通过引入角色扮演的思维，奇妙地解决了充血模型中上帝类和模块间耦合问题，而且不影响模型的正确性。当然，DCI 架构也不是万能的，在行为较少的业务模型中，应用 DCI 来建模并不适合。
最初，将 DCI 架构总结成一句话就是：畛域对象（Object）在不同的场景（Context）中表演（Cast）不同的角色（Role），角色之间通过交互（Interactive）来实现具体的业务逻辑。
参考
1、The DCI Architecture: A New Vision of Object-Oriented Programming, Trygve Reenskaug & James O. Coplien
2、软件设计的演变过程, 张晓龙
3、Implement Domain Object in Golang, 张晓龙
4、DCI: 代码的可了解性, chelsea
5、DCI in C++, MagicBowen
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