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前言
分层是解决软件复杂度很好的方法，它能够降低耦合、增加复用。典型的 java 后端开发大多分为三层，几乎成了标准模式，但是 node 社区对于分层的讨论却很少。node 后端是否需要分层？如何分层？本文将从个人的角度提供一些思路。
是否必要分层？如何分层？
个人的结论是：如果想做一个正儿八经的 node 后台应用，一定需要分层，java 的三层架构，同样适用于 node。结构如下：
dao 层
dao(data access object)，数据访问对象，位于最下层，和数据库打交道。它的基本职责是封装数据的访问细节，为上层提供友好的数据存取接口。一般是各种数据库查询语句，缓存也可以在这层做。
无论是 nest 还是 egg，官方 demo 里都没有明确提到 dao 层，直接在 service 层操作数据库了。这对于简单的业务逻辑没问题，如果业务逻辑变得复杂，service 层的维护将会变得非常困难。业务一开始一般都很简单，它一定会向着复杂的方向演化，如果从长远考虑，一开始就应该保留 dao 层。
分享两点 dao 层的建议：
1、以实体为中心定义类型描述。后端建模的一大产出是领域实体模型，后续的业务逻辑其实就是对实体模型的增删改查。利用 ts 对类型的丰富支持，可以先将实体模型的类型描述定义出来，这将极大的方便上层业务逻辑的实现。我一般会将实体相关的类型、常量等都定义到一个文件，命名为 xxx.types.ts。定义到一个文件的好处是，编码规范好落实，书写和引用也非常方便，由于没有太多逻辑，即使文件稍微大一点，可读性也不会降低太多。
用 po 和 dto 来描述实体及其周边。po 是持久化对象和数据库的表结构一一对应；dto 数据传输对象则很灵活，可以在丰富的场景描述入参或返回值。下面是个 user 实体的例子：
// user.types.ts
/**
* 用户持久化对象
*/
export interface UserPo {
id: number;
name: string; // 姓名
gender: Gender; // 性别
desc: string; // 介绍
}
/**
* 新建用户传输对象
*/
export interface UserAddDto {
name: string;
gender?: Gender;
desc?: string;
}
/**
* 性别
*/
export enum Gender {
Unknown,
Male,
Female,
}
虽然 ts 提供了强大的类型系统，如果不能总结出一套最佳实践出来，同样会越写越乱。全盘使用不是一个好的选择，因为这样会失去很多的灵活性。我们需要的是在某些必须的场景，坚持使用。
2、不推荐 orm 框架 orm 的初心很好，它试图完全将对象和数据库映射自动化，让使用者不再关心数据库。过度的封装一定会带来另外一个问题——隐藏复杂度的上升。个人觉得，比起查询语句，隐藏复杂度更可怕。有很多漂亮的 orm 框架，比如 java 界曾经非常流行的 hibernate，功能非常强大，社区也很火，但实际在生产中使用的人却很少，反倒是一些简单、轻量的被大规模应用了。而且互联网应用，对性能的要求较高，因此对 sql 的控制也需要更直接和精细。很多互联网公司也不推荐使用外键，因为 db 往往是瓶颈，关系的维护可以在应用服务器做，所以 orm 框架对应关系的定义不一定能用得上。
node 社区有 typeorm，sequelizejs 等优秀的 orm 框架，个人其实并不喜欢用。我觉得比较好的是 egg mysql 插件所使用的 ali-rds。它虽然简单，却能满足我大部分的需求。所以我们需要的是一个好用的 mysql client，而不是 orm。我也造了一个类似的轮子 bsql，我希望 api 的设计更加接近 sql 的语意。目前第一个版本还比较简单，核心接口已经实现，还在迭代，欢迎关注。下面是 user.dao 的示例。
import {Injectable} from ‘@nestjs/common’;
import {BsqlClient} from ‘bsql’;
import {UserPo, UserAddDto} from ‘./user.types’;
@Injectable()
export class UserDao {
constructor(
private readonly db: BsqlClient,
) {}
/**
* 添加用户
* @param userAddDto
*/
async addUser(userAddDto: UserAddDto): Promise<number> {
const result = await this.db.insertInto(‘user’).values([userAddDto]);
return result.insertId;
}
/**
* 查询用户列表
* @param limit
* @param offset
*/
async listUsers(limit: number, offset: number): Promise<UserPo[]> {
return this.db.select<UserPo>(‘*’).from(‘user’).limit(limit).offset(offset);
}
/**
* 查询单个用户
* @param id
*/
async getUserById(id: number): Promise<UserPo> {
const [user] = await this.db.select<UserPo>(‘*’).from(‘user’).where({id}).limit(1);
return user;
}
}
从广义的角度看，dao 层很像公式“程序 = 数据结构 + 算法”中的数据结构。“数据结构”的实现直接关系到上层的“算法”（业务逻辑）。
service 层
service 位于 dao 之上，使用 dao 提供的接口，也可以调用其它 service。service 层也比较简单，主要是弄清其职责和边界。
1、实现业务逻辑。service 负责业务逻辑这点毋庸置疑，核心是如何将业务逻辑抽象成接口及其粒度。service 层应该尽量提供功能相对单一的基础方法，更多的场景和变化可以在 controller 层实现。这样设计有利于 service 层的复用和稳定。
2、处理异常。service 应该合理的捕获异常并将其转化成业务异常，因为 service 层是业务逻辑层，他的调用方更关心业务逻辑进行到哪一步了，而不是一些系统异常。
在实现上，可以定义一个 business.exception.ts，里面包含常见的业务异常。当遇到业务逻辑执行不下去的问题时，抛出即可，调用方既能根据异常的类型采取行动。
// common/business.exception.ts
/**
* 业务异常
*/
export class BusinessException {
constructor(
private readonly code: number,
private readonly message: string,
private readonly detail?: string,
) {}
}
/**
* 参数异常
*/
export class ParamException extends BusinessException {
constructor(message: string = ‘ 参数错误 ’, detail?: string) {
super(400, message, detail);
}
}
/**
* 权限异常
*/
export class AuthException extends BusinessException {
constructor(message: string = ‘ 无权访问 ’, detail?: string) {
super(403, message, detail);
}
}
对于业务异常，还需要一个兜底的地方全局捕获，因为不是每个调用方都会捕获并处理异常，兜底之后就可以记录日志（方便排查问题）同时给与一些友好的返回。在 nest 中统一捕获异常是定义一个全局 filter，代码如下：
// common/business-exception.filter.ts
import {ExceptionFilter, Catch, ArgumentsHost} from ‘@nestjs/common’;
import {BusinessException} from ‘./business.exception’;
/**
* 业务异常统一处理
*/
@Catch(BusinessException)
export class BusinessExceptionFilter implements ExceptionFilter {
catch(exception: BusinessException, host: ArgumentsHost) {
const ctx = host.switchToHttp();
const response = ctx.getResponse();
response.json({code: exception.code, message: exception.message});
console.error(// tslint:disable-line
‘BusinessException code:%s message:%s \n%s’,
exception.code,
exception.message,
exception.detail);
}
}
// main.ts
import {NestFactory} from ‘@nestjs/core’;
import {AppModule} from ‘./app.module’;
import {BusinessExceptionFilter} from ‘./common/business-exception.filter’;
async function bootstrap() {
const app = await NestFactory.create(AppModule);
// 注册为全局 filter
app.useGlobalFilters(new BusinessExceptionFilter());
await app.listen(3000);
}
bootstrap();
3、参数校验。dao 层设计很简单，几乎不做参数校验，同时 dao 也一般不会开放给外部直接调用，而是开放 service。所以 service 层应该做好参数校验，起到保护的作用。
4、事务控制。dao 层可以针对单个的持久化做事物控制，粒度比较小，而基于业务原则的事物处理就应该在 service 层。nest 目前貌似没有在 service 层提供事务的支持。接下来我准备做个装饰器，在 service 层提供数据库本地事物的支持。分布式事务比较复杂，有专门的方法，后面有机会再介绍。
controller 层
controller 位于最上层，和外部系统打交道。把这层叫做“业务场景层”可能更贴切一点，它的职责是通过 service 提供的服务，实现某个特定的业务场景，并以 http、rpc 等方式暴露给外部调用。
1、聚合参数前端传参方式有多种：query、body、param。有时搞不清楚到底应该从哪区，很不方便。我一般是自定义一个 @Param() 装饰器，把这几种参数对象聚合到一个。实现和使用方式如下：
// common/param.ts
import {createParamDecorator} from ‘@nestjs/common’;
export const Param = createParamDecorator((data, req) => {
const param = {…req.query, …req.body, …req.param};
return data ? param[data] : param;
});
// user/user.controller.ts
import {All, Controller} from ‘@nestjs/common’;
import {UserService} from ‘./user.service’;
import {UserAddDto} from ‘./user.types’;
import {Param} from ‘../common/param’;
@Controller(‘api/user’)
export class UserController {
constructor(private readonly userService: UserService) {}
@All(‘add’)
async addUser(@Param() user: UserAddDto) {
return this.userService.addUser(user);
}
@All(‘list’)
async listUsers(
@Param(‘pageNo’) pageNo: number = 1,
@Param(‘pageSize’) pageSize: number = 20) {
return this.userService.listUsers(pageNo, pageSize);
}
}
2、统一返回结构一个 api 调用，往往都有个固定的结构，比如有状态码和数据。可以将 controller 的返回包装一层，省去一部分样板代码。下面是用 Interceptor 的一种实现：
// common/result.ts
import {Injectable, NestInterceptor, ExecutionContext} from ‘@nestjs/common’;
import {Observable} from ‘rxjs’;
import {map} from ‘rxjs/operators’;
export interface Response<T> {
data: T;
code: number;
message: string;
}
@Injectable()
export class ResultInterceptor<T>
implements NestInterceptor<T, Response<T>> {
intercept(
context: ExecutionContext,
call$: Observable<T>,
): Observable<Response<T>> {
return call$.pipe(map(data => ({ code: 200, data, message: ‘success’})));
}
}
所有的返回将会包裹在如下的结构中：
3、参数校验还是留给 service 层吧 nest 提供了一套针对请求参数的校验机制，功能很强大。但使用起来会稍微繁琐一点，实际上也不会有太多复杂的参数校验。个人觉得参数校验可以统一留给 service，assert 库可能就把这个事情搞定了。
小结
本文讲的都是一些很小的点，大多是既有的理论。这些东西不想清楚，写代码时就会非常难受。大家可以把这里当做一个规范建议，希望能提供一些参考价值。
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