业务单系统架构设计心得(一）

2024-01-15 12:01 由暴富路上的搬砖工发表于 #软件设计

阅读说明：

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作为一个业务开发工程师，工作中最多的是需求开发，把需求从ppt到落地实现。随着工作的深入，工作面也变得更广和更深，需要面对更多的系统，更加复杂的场景。这时完成功能实现是基本要求了，想要开发能力上一个台阶，需要做好架构设计。常见的架构有：洋葱架构、六边形架构、整洁架构、SOA架构、CQRS架构等等。

这些架构都有一个共同点，分层。针对业务开发系统，本文总结如下业务架构，总共分为5部分：api层、流程层、服务层、数据访问层、指令输出层。

1.api层
功能：隔离本系统与外部其他系统的交互，交互方式有rpc接口，http，mq, 定时任务等方式。 api层接收和处理入口参数以及凭借和转换参数，映射为内部服务，并处理内部服务出参。api层不只是做转换，还需要理解内部服务的模型定义和领域能力，对参数建立合理的模型。

api层在设计上需要尽量满足以下三个原则：

api层尽可能薄。api层不要业务逻辑，业务逻辑下沉到流程层和服务层里面。
满足弹性设计，减少后续对api定义的改动。api层是跟外部交互，接口定义上尽量减少变动。弹性设计方法有：

对入参和出参使用一个大对象包装，后续变更参数时，变动收缩在对象内部；
使用Map来传递一些可变参数；
通过List实现参数规模的弹性，不断丰富Condition模型来支持更多的参数结构和含义，比如范围搜索、模糊搜索、并联或者互斥条件含义。

参数归一化。所有外部的请求，业务上一般需要记录上游方的调用信息，方便后面追溯请求和做业务监控。因而，需要抽离出公共模型，专门记录调用方相关信息。所有返回结果，根据是否成功有可能性：成功，失败。在定义成功和失败上，为了便于上游，需要统一成功和失败的code，在设计返回结果时需要抽离出一个标准返回模型，统一定义成功和失败的code。比如http，只有200才表示成功，其他错误码都是不同失败原因。
上游参数映射：尽力隔离上游系统的领域内容，防止上游定义变更，带来的大批量修改灾难。

当然，api层可以做一些非业务功能，比如用户鉴权，接口限流。

2.流程层(biz层）
负责流程编排。将服务层的逻辑串联起来完成业务逻辑。流程层主要负责组织串联服务，可以将组织串联功能沉淀出基础组件功能便于复用。流程层可以留有简单的业务逻辑，如果本身不复杂，业务逻辑可以直接放到流程层，不必下沉到服务层再被流程层调用，业务架构设计中可根据情况具体分析。

3.服务层(service)
系统核心模型和能力弹性的承载层，是系统功能和扩展性张力来源。服务层内部要进行划分成不同的功能区，划分方法可参考DDD，原则上各个功能区是独立的，不应存在跨功能区调用的情况。

4.数据访问层
对接数据存储，对外提供统一的接口，屏蔽存储实现，数据存储有mySQL, Redis, ES等。

5.输出指令层
输出指令数据，方式有RPC, MQ, 以及http等服务。在层级上跟数据访问层处于同一层级。输出指令层也是跟外部服务进行交互，如有必要进行参数映射，防止下游定义变更，带来的大批量修改灾难。

业务复用

随着系统壮大，越来越多新的功能加入，如果新功能跟现有功能在流程上具备相似之处，从原则上应该复用现有逻辑。复用现有逻辑，一方面能够减少开发量，只需要专注差异点的开发，能够快速交付上线；另一方面，从长远来看，便于维护，无需多次改动。

不同业务具备公共业务点和差异业务点，业务复用可以在两个地方实现：流程层重新编排和服务层子服务开启差异点扩展。

流程层重新编排是指各个业务线在流程层各自写一套服务编排逻辑，被编排的子服务可以分为公共子服务和差异子服务，公共业务点放到公共子服务中，差异业务点放到差异子服务。

服务层子服务开启差异点扩展是指流程编排是相同的，在子服务中根据不同的业务线实现差异点，为了在子服务中实现差异点，需要在流程上下文中带上业务标识。

流程层重新编排适合差异点比较大的情况下，差异子服务并非一个服务的不同实现，这种情况下将差异点直接编排成子服务更合适。服务层子服务开启差异点适合差异比较小的场景，对于某个功能点各个服务都有自己不同的实现，这种有个好处是便于定义标准扩展接口，做成SPI还能够支持动态扩展。实际业务线采用哪种方式要根据具体业务来定，或者两种都采用。

扩展点

一个系统能够成为优秀系统，扩展能力是一个必备的能力。良好的扩展能力不仅能够帮助系统提高扩展，增强适应性，还能够简化系统结构，代码更加优雅。java中提供了多种机制对程序功能进行扩展,如继承,组合,多态,接口,内部类等，框架类比如Netty, Spring同样提供了大量自定义扩展点。同理，在业务系统架构设计中，剥离出变动部分，并设计为扩展点的形式，方便后续迭代。

链式扩展

用更形象的表述，就如数据结构中的链表一样，链表中的节点为扩展节点，链表将多个扩展节点串联起来执行。链式又可以分为单链和双链。单链中每个节点只有一个处理器，双链每个节点分为前置和后置处理器，双链在执行上，节点前置处理器先正序执行，执行完后，后置处理器再逆序执行。

链式扩展由扩展节点(扩展点的具体实现)，扩展节点链组成。链式扩展的扩展节点实现具备同等地位，图中ExtensionOne, ExtensionTwo, ExtensionThree都是对同一扩展点的不同实现。注册Extension时，将扩展节点编排成链，如果扩展节点无前后依赖关系，那么节点执行顺序可以任意编排。当然，有些扩展点是有前后的依赖关系，这种情况下就必须指定节点执行顺序。在Spring中，注册Extension变得更加简单。直接自动从Spring中上下文中找到所有扩展点的实现节点，在修改节点时，无需改动注册逻辑。

链式扩展应用广泛，在SpringMVC中，实现拦截器，提供日志打印，权限校验等工作。在订单业务系统中，也有很多应用。比如订单拆单流程，业务上有很多拆单规则比如大小件拆开，按照发货仓库拆开等等，一个订单经过拆单规则后，将拆分成多个子单。拆单规则通常是动态变化的，这里就非常适合采用链式扩展点。

星型扩展

星型扩展组成上有一个分发器和多个扩展节点。分发器根据分发条件分发到响应的扩展点进行处理。

星型扩展逻辑简化如下：

if (命中业务A) {
	执行ExtensionOne;
} else if (命中业务B) {
	执行ExtensionTwo;
} else {
	执行ExtensionThree;
}

星型扩展的应用也很多，上一节中的业务复用，在服务层子服务开启业务复用，需要开启星型扩展来处理不同业务的差异点。 SPI虽然没有明显分发器，但也属于星型扩展的方式。

参考：
[1]. https://zhuanlan.zhihu.com/p/479800537
[2].https://medium.com/expedia-group-tech/onion-architecture-deed8a554423
[3].https://mp.weixin.qq.com/s/pNfC7klCZTKhXwC4t5V7BA
[4].https://mp.weixin.qq.com/s/F42LqQncMDLQH-WWmZ28fA
[5].https://mp.weixin.qq.com/s/y-RBStzS0jNlbkljRP_MrA

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