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Java 中的领域模型模式：构建健壮的业务逻辑

结构化抽象业务数据处理领域封装分层架构持久化多态大约 5 分钟

也称为

  • 概念模型
  • 领域对象模型

领域模型设计模式的意图

领域模型模式旨在在您的软件中创建一个概念模型，该模型与它旨在表示的现实世界系统相匹配。它涉及使用丰富的领域对象，这些对象封装了与应用程序领域相关的 数据和行为，确保业务逻辑集中化。

领域模型模式的详细解释，包括实际例子

现实世界中的例子

考虑一个使用领域模型设计模式的在线书店系统。在这个系统中，各种领域对象，例如 `Book`、`Author`、`Customer` 和 `Order`，封装了核心业务逻辑和规则。例如，`Book` 对象包含标题、作者、价格和库存数量等属性，以及用于管理这些属性的方法。`Order` 对象管理订单详细信息，计算总价并验证库存可用性。这种方法确保业务逻辑集中在领域对象内，使系统更加模块化、易于维护和可扩展，以便添加新功能。

通俗地说

领域模型是域的 对象模型，它包含行为和数据。

Java 中领域模型模式的编程示例

假设我们需要构建一个电子商务网站应用程序。在分析需求时，您会注意到您反复提到一些名词。例如，您的客户，以及客户寻找的产品。这两个是您特定于域的类，每个类都将包含一些特定于其域的业务逻辑。

在电子商务应用程序的例子中，我们需要处理客户购买产品和退货的域逻辑。我们可以使用领域模型模式并创建 `Customer` 和 `Product` 类，其中每个类的实例都包含行为和数据，并且只表示底层表中的一个记录。

public class Customer {
    // Customer properties and methods
}

public class Product {
    // Product properties and methods
}

数据访问对象 (DAO)：这些对象为数据库提供抽象接口。它们用于检索领域实体并将更改保存回数据库。在提供的代码中，`CustomerDaoImpl` 和 `ProductDaoImpl` 是 DAO。

public class CustomerDaoImpl implements CustomerDao {
    // Implementation of the methods defined in the CustomerDao interface
}

public class ProductDaoImpl implements ProductDao {
    // Implementation of the methods defined in the ProductDao interface
}

域逻辑：它封装在域实体内。例如，`Customer` 类具有 `buyProduct` 和 `returnProduct` 等方法，这些方法表示客户可以执行的操作。

public class Customer {
    
    // Other properties and methods...

    public void buyProduct(Product product) {
        // Implementation of buying a product
    }

    public void returnProduct(Product product) {
        // Implementation of returning a product
    }
}

应用程序：`App` 类使用域实体及其方法来实现应用程序的业务逻辑。

public class App {

    public static final String H2_DB_URL = "jdbc:h2:mem:testdb;DB_CLOSE_DELAY=-1";

    public static final String CREATE_SCHEMA_SQL =
            "CREATE TABLE CUSTOMERS (name varchar primary key, money decimal);"
                    + "CREATE TABLE PRODUCTS (name varchar primary key, price decimal, expiration_date date);"
                    + "CREATE TABLE PURCHASES ("
                    + "product_name varchar references PRODUCTS(name),"
                    + "customer_name varchar references CUSTOMERS(name));";

    public static final String DELETE_SCHEMA_SQL =
            "DROP TABLE PURCHASES IF EXISTS;"
                    + "DROP TABLE CUSTOMERS IF EXISTS;"
                    + "DROP TABLE PRODUCTS IF EXISTS;";

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        // Create data source and create the customers, products and purchases tables
        final var dataSource = createDataSource();
        deleteSchema(dataSource);
        createSchema(dataSource);

        // create customer
        var customerDao = new CustomerDaoImpl(dataSource);

        var tom =
                Customer.builder()
                        .name("Tom")
                        .money(Money.of(USD, 30))
                        .customerDao(customerDao)
                        .build();

        tom.save();

        // create products
        var productDao = new ProductDaoImpl(dataSource);

        var eggs =
                Product.builder()
                        .name("Eggs")
                        .price(Money.of(USD, 10.0))
                        .expirationDate(LocalDate.now().plusDays(7))
                        .productDao(productDao)
                        .build();

        var butter =
                Product.builder()
                        .name("Butter")
                        .price(Money.of(USD, 20.00))
                        .expirationDate(LocalDate.now().plusDays(9))
                        .productDao(productDao)
                        .build();

        var cheese =
                Product.builder()
                        .name("Cheese")
                        .price(Money.of(USD, 25.0))
                        .expirationDate(LocalDate.now().plusDays(2))
                        .productDao(productDao)
                        .build();

        eggs.save();
        butter.save();
        cheese.save();

        // show money balance of customer after each purchase
        tom.showBalance();
        tom.showPurchases();

        // buy eggs
        tom.buyProduct(eggs);
        tom.showBalance();

        // buy butter
        tom.buyProduct(butter);
        tom.showBalance();

        // trying to buy cheese, but receive a refusal
        // because he didn't have enough money
        tom.buyProduct(cheese);
        tom.showBalance();

        // return butter and get money back
        tom.returnProduct(butter);
        tom.showBalance();

        // Tom can buy cheese now because he has enough money
        // and there is a discount on cheese because it expires in 2 days
        tom.buyProduct(cheese);

        tom.save();

        // show money balance and purchases after shopping
        tom.showBalance();
        tom.showPurchases();
    }

    private static DataSource createDataSource() {
        var dataSource = new JdbcDataSource();
        dataSource.setUrl(H2_DB_URL);
        return dataSource;
    }

    private static void deleteSchema(DataSource dataSource) throws SQLException {
        try (var connection = dataSource.getConnection();
             var statement = connection.createStatement()) {
            statement.execute(DELETE_SCHEMA_SQL);
        }
    }

    private static void createSchema(DataSource dataSource) throws SQLException {
        try (var connection = dataSource.getConnection();
             var statement = connection.createStatement()) {
            statement.execute(CREATE_SCHEMA_SQL);
        }
    }
}

程序输出

12:17:23.834 [main] INFO com.iluwatar.domainmodel.Customer -- Tom balance: USD 30.00
12:17:23.836 [main] INFO com.iluwatar.domainmodel.Customer -- Tom didn't bought anything
12:17:23.841 [main] INFO com.iluwatar.domainmodel.Customer -- Tom want to buy Eggs($10,00)...
12:17:23.842 [main] INFO com.iluwatar.domainmodel.Customer -- Tom bought Eggs!
12:17:23.842 [main] INFO com.iluwatar.domainmodel.Customer -- Tom balance: USD 20.00
12:17:23.842 [main] INFO com.iluwatar.domainmodel.Customer -- Tom want to buy Butter($20,00)...
12:17:23.843 [main] INFO com.iluwatar.domainmodel.Customer -- Tom bought Butter!
12:17:23.843 [main] INFO com.iluwatar.domainmodel.Customer -- Tom balance: USD 0.00
12:17:23.843 [main] INFO com.iluwatar.domainmodel.Customer -- Tom want to buy Cheese($20,00)...
12:17:23.843 [main] ERROR com.iluwatar.domainmodel.Customer -- Not enough money!
12:17:23.843 [main] INFO com.iluwatar.domainmodel.Customer -- Tom balance: USD 0.00
12:17:23.843 [main] INFO com.iluwatar.domainmodel.Customer -- Tom want to return Butter($20,00)...
12:17:23.844 [main] INFO com.iluwatar.domainmodel.Customer -- Tom returned Butter!
12:17:23.844 [main] INFO com.iluwatar.domainmodel.Customer -- Tom balance: USD 20.00
12:17:23.844 [main] INFO com.iluwatar.domainmodel.Customer -- Tom want to buy Cheese($20,00)...
12:17:23.844 [main] INFO com.iluwatar.domainmodel.Customer -- Tom bought Cheese!
12:17:23.846 [main] INFO com.iluwatar.domainmodel.Customer -- Tom balance: USD 0.00
12:17:23.846 [main] INFO com.iluwatar.domainmodel.Customer -- Tom bought: Eggs - $10.00, Cheese - $20.00

领域模型模式的详细解释，包括实际例子

Domain Model class diagram
领域模型

何时在 Java 中使用领域模型模式

  • 适用于具有丰富业务逻辑的复杂应用程序。
  • 当业务逻辑或域复杂度很高，需要一个与现实世界实体及其关系密切匹配的模型时。
  • 适用于域专家参与开发过程以确保模型准确反映域概念的应用程序。

领域模型模式 Java 教程

Java 中领域模型模式的实际应用

  • 企业应用程序 (ERP、CRM 系统)
  • 金融系统 (银行、交易平台)
  • 医疗保健应用程序 (患者记录管理)
  • 电子商务平台 (产品目录、购物车)

领域模型模式的优势和权衡

优点

  • 改进的沟通：为开发人员和域专家提供通用语言，增强理解和协作。
  • 灵活性：将业务逻辑封装在域实体中，使其更容易修改和扩展，而不会影响系统的其他部分。
  • 可维护性：结构良好的领域模型可以简化应用程序的维护和演变。
  • 可重用性：域类通常可以在同一域内的不同项目中重用。

权衡

  • 复杂性：可能会引入复杂性，尤其是在简单的应用程序中，领域模型可能过于复杂。
  • 性能问题：具有复杂行为的丰富领域对象可能会导致性能瓶颈，需要仔细优化。
  • 学习曲线：需要对域有很好的理解，对于不熟悉域概念的开发人员来说，可能需要较高的学习曲线。
  • 数据访问对象 (DAO)：用于抽象和封装所有对数据源的访问。
  • 仓库：在域和数据映射层之间进行协调，充当内存中域对象集合。
  • 服务层：定义应用程序与服务层的边界，该层建立了一组可用的操作并协调应用程序在每个操作中的响应。
  • 工作单元：维护受业务事务影响的对象列表并协调更改的写入。

参考资料和致谢

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