解密DDD:領(lǐng)域事件這一系統(tǒng)解耦的終極武器
一. 應(yīng)用場景
假如你是訂單服務(wù)的一名研發(fā),正在開發(fā)支付成功這個業(yè)務(wù)功能,在深度學(xué)習(xí) DDD 后,你寫出了一組漂亮的代碼。
@Transactional
public void paySuccess(Long orderId){
// 1. 獲取并驗證訂單聚合根有效性
Order order = this.orderRepository.getById(orderId);
if (order == null){
throw new IllegalArgumentException("訂單不存在");
}
// 2. 修改價格
order.paySuccess();
// 3. 保存 Order 聚合
this.orderRepository.save(order);
// 4. 通知物流服務(wù)進行發(fā)貨
}
成功上線后,系統(tǒng)運行穩(wěn)定。隨后,你又陸續(xù)接到更多需求,比如:
- 觸達通知:支付成功后,需要向用戶發(fā)送觸達短信,告知用戶已經(jīng)完成支付;
- 清理購物車:用戶成功購買商品后,把該商品從購物車中移除;
- 確認優(yōu)惠券:如果用戶購買時使用了優(yōu)惠券,支付成功后調(diào)用優(yōu)惠券服務(wù)標(biāo)記優(yōu)惠券已經(jīng)被使用;
- 風(fēng)控管理:完成支付后,調(diào)用風(fēng)控系統(tǒng)提交訂單數(shù)據(jù),以便對當(dāng)前交易進行風(fēng)險評估;
- …..
更多的需求還在路上,此時原本漂亮的代碼已經(jīng)逐漸失控,變得有些面目全非:
@Transactional
public void paySuccess(Long orderId){
// 1. 獲取并驗證訂單聚合根有效性
Order order = this.orderRepository.getById(orderId);
if (order == null){
throw new IllegalArgumentException("訂單不存在");
}
// 2. 修改價格
order.paySuccess();
// 3. 保存 Order 聚合
this.orderRepository.save(order);
// 4. 通知物流服務(wù)進行發(fā)貨
// 5. 為用戶發(fā)生觸達短信
// 發(fā)送觸達短信邏輯
// 6. 清理購物車
// 7. 使用優(yōu)惠券,更新優(yōu)惠券狀態(tài)
// 8. 提交風(fēng)控管理
// 其他代碼
}
一些問題慢慢的浮現(xiàn)出來:
- 代碼極速腐化:paySuccess 代碼越來越多,想調(diào)整邏輯,需要從頭看到尾,一不小心就會出錯;
- 事務(wù)壓力變大:方法越來越長,事務(wù)邊界越來越大,占用數(shù)據(jù)庫連接的時間越來越長,系統(tǒng)性能快速下降;
- 依賴越來越復(fù)雜:OrderApplicationService 實現(xiàn)類中,產(chǎn)生了很對外部依賴,比如物流、短信、購物車、優(yōu)惠券、風(fēng)控等。
前期這些問題你可能并不在意,直到有一天出現(xiàn)線上問題:
- 三方短信通道出現(xiàn)問題,影響訂單支付!
- 購物車服務(wù)抖動,訂單狀態(tài)仍舊是待支付!
- 大數(shù)據(jù)風(fēng)控服務(wù)上線,訂單支付功能出現(xiàn)短時間不可用!
聰明的你為了避免別人的服務(wù)到影響自己,悄悄的在每個業(yè)務(wù)調(diào)用時增加了 try-catch,但腐化仍舊在延續(xù)……
如果你也意識到這個問題,那正是引入領(lǐng)域事件的好時機。
二. 領(lǐng)域事件
領(lǐng)域事件是領(lǐng)域模型的重要組成部分,用于表示在領(lǐng)域中發(fā)生的一些重要的業(yè)務(wù)事情或者狀態(tài)變化,它用來捕獲領(lǐng)域中的一些變更,記錄事件發(fā)生時的業(yè)務(wù)狀態(tài),并將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嗛喎剑蚤_展后續(xù)業(yè)務(wù)操作。
領(lǐng)域事件有以下一些特點:
- 不可變性:領(lǐng)域事件表示已經(jīng)發(fā)生的某種事實,該事實在發(fā)生后便不會改變,通常將其建模為值對象;
- 解耦系統(tǒng):領(lǐng)域事件是事件驅(qū)動的核心組成部分,用于解耦系統(tǒng)中的各個部分,使得系統(tǒng)變得更加靈活、可擴展。通過發(fā)布訂閱模式,發(fā)布領(lǐng)域事件,讓訂閱者自行訂閱,從而達到解耦的目的;
- 最終一致性:通過領(lǐng)域事件來達到最終一致性,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能。
領(lǐng)域事件分為內(nèi)部領(lǐng)域事件和外部領(lǐng)域事件,想搞清楚兩者的區(qū)別,需要先回顧下“六邊形架構(gòu)”:
圖片
- 內(nèi)六邊形為領(lǐng)域模型,承載業(yè)務(wù)邏輯,內(nèi)部領(lǐng)域事件應(yīng)用于內(nèi)六邊形,主要用于服務(wù)或組件內(nèi)部,在同一個服務(wù)、應(yīng)用或限界上下文內(nèi)實現(xiàn)解耦。
- 外六邊形為基礎(chǔ)設(shè)施,承載技術(shù)復(fù)雜性,外部領(lǐng)域事件應(yīng)用于外六邊形。用于實現(xiàn)跨服務(wù)、應(yīng)用或限界上下文之間的通信,主要用于在微服務(wù)架構(gòu)中實現(xiàn)解耦,或者在不同子域或限界上下文之間傳播信息。
2.1. 內(nèi)部領(lǐng)域事件
內(nèi)部領(lǐng)域事件的主要目標(biāo)是在領(lǐng)域間傳播信息,以實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的分離和職責(zé)隔離。
內(nèi)部領(lǐng)域事件通常使用同步或異步的方式在內(nèi)存中傳播。例如,在Java Spring中,可以使用ApplicationEventPublisher和@EventListener實現(xiàn)同步或異步的內(nèi)部領(lǐng)域事件,這些事件不會跨服務(wù)或應(yīng)用傳播。
內(nèi)部領(lǐng)域事件工作在內(nèi)存中,在設(shè)計時需要注意以下幾點:
- 直接使用 DDD 模型,無需轉(zhuǎn)化為 DTO:所有操作都是在內(nèi)存中完成,無需考慮對象粒度問題,直接使用即可,沒有性能開銷;
- 包含上下文的基礎(chǔ)信息:通常包含事件發(fā)生的時間、事件類型、事件源和與事件相關(guān)的任何其他數(shù)據(jù);
- 保持事件處理器職責(zé)單一:事件發(fā)布者與事件處理器之間為一對多的關(guān)系,事件處理器本身就是一個極佳的擴展點,不要為了減少事件處理器的數(shù)量而將邏輯耦合并到同一個處理器;
- 錯誤處理和重試策略:為了確保事件處理的可靠性和健壯性,在實現(xiàn)事件監(jiān)聽器時,要考慮到可能的錯誤場景,并設(shè)計相應(yīng)的異常處理和重試策略;
- 同步或異步處理:根據(jù)業(yè)務(wù)需求決定事件是同步還是異步處理。同步意味著在發(fā)布事件后,事件處理器將立即執(zhí)行,而發(fā)布者將等待其完成。異步意味著發(fā)布者將立即返回,事件處理將在另一個線程中進行。在考慮使用哪種方式時,需充分考慮資源競爭、鎖定、超時等。
Spring Event 是內(nèi)部領(lǐng)域事件落地的一把利器,稍后進行詳解。
2.2. 外部領(lǐng)域事件
外部領(lǐng)域事件的主要目標(biāo)是在跨服務(wù)或子域?qū)崿F(xiàn)分布式的業(yè)務(wù)邏輯和系統(tǒng)間解耦。
外部領(lǐng)域事件通常使用消息隊列(如Rocketmq、Kafka等)實現(xiàn)異步的跨服務(wù)傳播。
外部領(lǐng)域事件工作在消息中間件之上,在設(shè)計時需要注意以下幾點:
- 定制化 DTO:外部領(lǐng)域事件基于消息隊列進行傳播,對于龐大且數(shù)據(jù)巨大的領(lǐng)域?qū)ο蠓浅2挥押茫瑫r為了防止內(nèi)部概念的外泄,無法直接使用,需要對領(lǐng)域事件進行自定義;
- 事件序列化和反序列化:設(shè)計事件的序列化和反序列化機制,以便在不同系統(tǒng)之間傳輸和處理。常用的序列化格式包括JSON、XML、和二進制序列化,如Avro、Protobuf等,需要充分考慮消息兼容問題;
- 事件發(fā)布和訂閱:選擇一個支持可靠、高性能傳輸?shù)南⒅虚g件。例如,Kafka、RocketMQ等;
- 共享事件契約:契約包括:mq集群、topic、tag、Message 定義、Sharding Key 等;
- 錯誤處理和重試策略:和處理內(nèi)部領(lǐng)域事件相似,需要考慮外部領(lǐng)域事件可能出現(xiàn)的錯誤,并設(shè)計相應(yīng)的重試策略。特別是網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中可能出現(xiàn)的丟失、重復(fù)或延遲問題,需要設(shè)計相應(yīng)的冪等操作、消息去重和順序保證等措施。
消息中間件是 外部領(lǐng)域事件 落地的關(guān)鍵技術(shù),由于篇幅原因,在此不做過多解釋。稍后會有文章進行詳解。
三. Spring Event 機制
Spring Event 是 Spring Framework 中的一個模塊,幫助在應(yīng)用程序中實現(xiàn)事件驅(qū)動。它主要用于組件之間同步/異步通信,解耦事件發(fā)布者和事件消費者。
使用 Spring Event 包括以下步驟:
- 定義事件:創(chuàng)建一個事件類,該類封裝與特定事件相關(guān)的數(shù)據(jù);
- 創(chuàng)建事件監(jiān)聽器:定義一個或多個事件監(jiān)聽器,在監(jiān)聽器中,處理特定類型的事件;
- 發(fā)布事件:調(diào)用ApplicationEventPublisher方法向外發(fā)布事件。
在 Spring 中,事件的處理器可以通過三種方式來實現(xiàn):
- 基于接口的事件處理:通過實現(xiàn) ApplicationListener 接口并重寫 onApplicationEvent 方法來處理事件;
- 基于注解的事件處理:通過在方法上添加 @EventListener 或 @TransactionEventListener 注解來處理事件,可以指定事件的類型以及監(jiān)聽的條件等;
- 基于異步事件處理:通過使用 @Async 注解來異步處理事件,可以提高應(yīng)用程序的響應(yīng)速度。
3.1. 基于接口的事件處理
由于與 Spring 存在強耦合,現(xiàn)在已經(jīng)很少使用,可以直接跳過。
下面是一個基于接口的事件處理的示例代碼:
@Component
public class MyEventListener implements ApplicationListener<MyEvent> {
@Override
public void onApplicationEvent(MyEvent event) {
// 處理事件
System.out.println("Received event: " + event.getMessage());
}
}
public class MyEvent {
private String message;
public MyEvent(String message) {
this.message = message;
}
public String getMessage() {
return message;
}
}
@Component
public class MyEventPublisher {
@Autowired
private ApplicationEventPublisher eventPublisher;
public void publishEvent(String message) {
MyEvent event = new MyEvent(message);
eventPublisher.publishEvent(event);
}
}
在這個示例中,MyEvent 是一個自定義的事件類,MyEventListener 是一個實現(xiàn)了 ApplicationListener 接口的監(jiān)聽器,用于處理 MyEvent 事件,MyEventPublisher 是用于發(fā)布事件的類。
當(dāng)應(yīng)用程序調(diào)用 MyEventPublisher 的 publishEvent 方法時,會觸發(fā)一個 MyEvent 事件,MyEventListener 中的 onApplicationEvent 方法將被自動調(diào)用,從而處理這個事件。
3.2. 基于注解的事件處理
Spring 提供 @EventListener 和 @TransactionListener 兩個注解以簡化對事件的處理。
3.2.1. @EventListener
Spring 的 EventListener 監(jiān)聽器是一種相對于傳統(tǒng)的事件監(jiān)聽方式更為簡潔和靈活的事件機制。與傳統(tǒng)的事件機制不同,EventListener 不需要顯示地繼承特定的事件接口,而是使用注解標(biāo)識需要監(jiān)聽的事件類型,然后通過一個單獨的監(jiān)聽器類處理所有類型的事件。
相比之下 EventListener 的優(yōu)勢主要有以下幾點:
- 更加靈活:EventListener 不依賴于任何特定的事件接口,從而使得事件處理更加靈活,可以監(jiān)聽和處理任意類型的事件;
- 更加簡潔:相比傳統(tǒng)的事件監(jiān)聽方式,使用 EventListener 可以避免一系列繁瑣的接口定義和實現(xiàn),簡化了代碼結(jié)構(gòu),提升開發(fā)效率;
- 更加松耦合:EventListener 將事件發(fā)布方和事件處理方分離,遵循松耦合的設(shè)計原則,提高了代碼的可維護性和擴展性;
- 更加可測試:由于 EventListener 可以監(jiān)聽和處理任意類型的事件,可以通過單元測試驗證其功能是否正確,從而提高了測試的可靠性。
以下是一個簡單的例子:
@Component
public class MyEventListener{
@EventListener
public void onApplicationEvent(MyEvent event) {
// 處理事件
System.out.println("Received event: " + event.getMessage());
}
}
public class MyEvent {
private String message;
public MyEvent(String message) {
this.message = message;
}
public String getMessage() {
return message;
}
}
@Component
public class MyEventPublisher {
@Autowired
private ApplicationEventPublisher eventPublisher;
public void publishEvent(String message) {
MyEvent event = new MyEvent(message);
eventPublisher.publishEvent(event);
}
}
相比基于接口的事件處理,EventListener 是一種更加簡潔、靈活、松耦合、可測試的事件機制,能夠有效地降低開發(fā)的復(fù)雜度,提高開發(fā)效率。
3.2.2. @TransactionEventListener
在 Spring 中,TransactionEventListner 和 EventListner 都是用于處理事件的接口。不同之處在于
- TransactionEventListner 是在事務(wù)提交后才會觸發(fā);
- 而 EventListner 則是在事件發(fā)布后就會觸發(fā)。
具體來說,在使用 Spring 的聲明式事務(wù)時,可以在事務(wù)提交后觸發(fā)某些事件。這就是 TransactionEventListner 的應(yīng)用場景。而 EventListner 則不涉及事務(wù),可以用于在事件發(fā)布后觸發(fā)一些操作。
下面是一個簡單的示例,演示了如何使用 TransactionEventListner 和 EventListner:
@Component
public class MyEventListener {
@EventListener
public void handleMyEvent(MyEvent event) {
// 處理 MyEvent
}
@TransactionalEventListener
public void handleMyTransactionalEvent(MyTransactionalEvent event) {
// 處理 MyTransactionalEvent
}
}
@Service
public class MyService {
@Autowired
private ApplicationEventPublisher eventPublisher;
@Autowired
private MyRepository myRepository;
@Transactional
public void doSomething() {
// 做一些事情
MyEntity entity = myRepository.findById(1L);
// 發(fā)布事件
eventPublisher.publishEvent(new MyEvent(this, entity));
// 發(fā)布事務(wù)事件
eventPublisher.publishEvent(new MyTransactionalEvent(this, entity));
}
}
在這個例子中,MyEventListener 類定義了兩個方法,handleMyEvent 和 handleMyTransactionalEvent,分別處理 MyEvent 和 MyTransactionalEvent 事件。其中,handleMyTransactionalEvent 方法用 @TransactionalEventListener 注解標(biāo)記,表示它只會在事務(wù)提交后觸發(fā)。
MyService 類中的 doSomething 方法使用 ApplicationEventPublisher 來發(fā)布事件。注意,它發(fā)布了兩種不同類型的事件:MyEvent 和 MyTransactionalEvent。這兩個事件會分別觸發(fā) MyEventListener 中的對應(yīng)方法。
總的來說,Spring 的事件機制非常靈活,可以方便地擴展應(yīng)用程序的功能。TransactionEventListner 和 EventListner 這兩個接口的應(yīng)用場景有所不同,可以根據(jù)實際需求選擇使用。
3.3.基于異步事件處理
@Async是Spring框架中的一個注解,用于將一個方法標(biāo)記為異步執(zhí)行。使用該注解,Spring將自動為該方法創(chuàng)建一個新線程,使其在后臺異步執(zhí)行,不會阻塞主線程的執(zhí)行。
在實際應(yīng)用中,使用@Async可以大大提升應(yīng)用的并發(fā)處理能力,使得系統(tǒng)能夠更快地響應(yīng)用戶請求,提高系統(tǒng)的吞吐量。
@Async 和 @EventListener 或 @TransactionEventListener 注解在一起使用時,會產(chǎn)生異步的事件處理器。使用這種組合的方式,事件處理器會在單獨的線程池中執(zhí)行,以避免阻塞主線程。這種方式在需要處理大量事件或者事件處理器耗時較長的情況下非常有用,可以有效提升應(yīng)用的性能和可伸縮性。同時,Spring 框架對這種方式也提供了完善的支持,可以方便地使用這種方式來實現(xiàn)異步事件處理。
下面是一個簡單的示例代碼,演示了如何在 Spring 中使用 @Async 和 @EventListener 一起實現(xiàn)異步事件處理:
@Component
public class ExampleEventListener {
@Async
@EventListener
public void handleExampleEvent(ExampleEvent event) {
// 在新的線程中執(zhí)行異步邏輯
// ...
}
}
在這個示例中,ExampleEventListener 類中的 handleExampleEvent 方法使用了 @Async 和 @EventListener 注解,表示這個方法是一個異步事件監(jiān)聽器。當(dāng)一個 ExampleEvent 事件被觸發(fā)時,這個方法會被異步地執(zhí)行。在這個方法中,可以執(zhí)行任何異步的邏輯處理,比如向隊列發(fā)送消息、調(diào)用其他服務(wù)等。
備注:在使用 @Async 時,需要根據(jù)業(yè)務(wù)場景對線程池進行自定義,以免出現(xiàn)資源不夠的情況(Spring 默認使用單線程處理@Async異步任務(wù))
四. Spring Event 應(yīng)用場景分析
綜上所述,當(dāng)領(lǐng)域事件發(fā)出來之后,不同的注解會產(chǎn)生不同的行為,簡單匯總?cè)缦拢?/p>
@EventListener | @TransactionEventListener | |
無 @Async | 順序、同步執(zhí)行 | 事務(wù)提交后、同步執(zhí)行 |
有 @Async | 順序、異步執(zhí)行 | 事務(wù)提交后、異步執(zhí)行 |
4.1. @EventListener
圖片
特點:
- 順序執(zhí)行。調(diào)用 publish(Event) 后,自動觸發(fā)對 @EventListner 注釋方法的調(diào)用
- 同步執(zhí)行。使用主線程執(zhí)行,方法拋出異常會中斷調(diào)用鏈路,會觸發(fā)事務(wù)的回歸
應(yīng)用場景:
- 事務(wù)消息表。在同一事務(wù)中完成對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和消息表的修改
- 業(yè)務(wù)驗證。對業(yè)務(wù)對象進行最后一次驗證,如果驗證不通過直接拋出異常中斷數(shù)據(jù)庫事務(wù)
- 業(yè)務(wù)插件。在當(dāng)前線程和事務(wù)中執(zhí)行插件完成業(yè)務(wù)擴展
4.2. @TransactionEventListener
圖片
特點:
- 事務(wù)提交后執(zhí)行。調(diào)用 publish(Event) 時,只是向上下文中注冊了一個回調(diào)器,并不會立即執(zhí)行;只有在事務(wù)提交后,才會觸發(fā) @TransactionEventListner 注釋方法的執(zhí)行
- 同步執(zhí)行。使用主線程執(zhí)行,方法拋出異常會中斷調(diào)用鏈路,但不會回歸事務(wù)(事務(wù)已提交,沒有辦法進行回歸)
應(yīng)用場景:
- 數(shù)據(jù)同步。事務(wù)提交后,將變更同步到 ES 或 Cache
- 記錄審計日志。只有在業(yè)務(wù)變更成功更新到數(shù)據(jù)庫時才進行記錄
備注:@TransactionEventLisnter 必須在事務(wù)上下文中,脫離上下文,調(diào)用不會生效
4.3. @EventListener + @Async
圖片
特點:
- 順序執(zhí)行。調(diào)用 publish(Event) 后,自動觸發(fā)對 @EventListner 注釋方法的調(diào)用
- 異步執(zhí)行。使用獨立的線程池執(zhí)行任務(wù),方法拋出異常對主流程沒有任何影響
應(yīng)用場景:
- 記日志明細日志,輔助排查問題
4.4. @TransactionEventListener + @Async
圖片
特點:
- 事務(wù)提交后執(zhí)行。調(diào)用 publish(Event) 時,只是向上下文中注冊了一個回調(diào)器,并不會立即執(zhí)行;只有在事務(wù)提交后,才會觸發(fā)對 @TransactionEventListner 注釋方法的調(diào)用
- 異步執(zhí)行。使用獨立的線程池執(zhí)行任務(wù),方法拋出異常對主流程沒有任何影響
應(yīng)用場景:
異步處理。記錄操作日志,異步保存數(shù)據(jù)等
備注:@TransactionEventLisnter 必須在事務(wù)上下文中,脫離上下文,調(diào)用不會生效。
五. 小結(jié)
領(lǐng)域事件是系統(tǒng)中的解耦利器,包括:
- 內(nèi)部事件 完成 領(lǐng)域模型內(nèi)各組件間的解耦;
- 外部事件 完成 領(lǐng)域服務(wù)間的解耦。
Spring Event 是實現(xiàn)內(nèi)部領(lǐng)域事件解耦的利器,基于 事件監(jiān)聽注解 和 同步/異步 兩組注解的組合為不同的應(yīng)用場景提供不同的支持。
@EventListener | @TransactionEventListener | |
無 @Async | 順序、同步執(zhí)行 | 事務(wù)提交后、同步執(zhí)行 |
有 @Async | 順序、異步執(zhí)行 | 事務(wù)提交后、異步執(zhí)行 |
外部領(lǐng)域事件 強依賴于消息中間件的使用,稍后會有文章進行詳解。