领域驱动设计战术模式--值对象
值對象雖然經(jīng)常被掩蓋在實體的陰影之下，但它卻是非常重要的 DDD 概念。
值對象不具有身份，它純粹用于描述實體的特性。處理不具有身份的值對象是很容易的，尤其是不變性與可組合性是支持易用性的兩個特征。
1 理解值對象
值對象用于度量和描述事物，我們可以非常容易的對值對象進行創(chuàng)建、測試、使用、優(yōu)化和維護。
一個值對象，或者更簡單的說，值，是對一個不變的概念整體建立的模型。在這個模型中，值就真的只有一個值。和實體不一樣，他沒有唯一標識，而是通過封裝屬性的對比來決定相等性。一個值對象不是事物，而是用來描述、量化或測量實體的。
當你關(guān)系某個對象的屬性時，該對象便是一個值對象。為其添加有意義的屬性，并賦予相應(yīng)的行為。我們需要將值對象看成不變對象，不要給他任何身份標識，還應(yīng)該盡量避免像實體對象一樣的復(fù)雜性。
即使一個領(lǐng)域概念必須建模成實體，在設(shè)計時也應(yīng)該更偏向于將其作為值對象的容器。
當決定一個領(lǐng)域概念是否應(yīng)該建模成值對象時，需要考慮是否擁有一些特性：
- 度量或描述領(lǐng)域中的一件東西。
- 可以作為不變對象。
- 將不同的相關(guān)屬性組合成一個概念整體。
- 當度量或描述改變時，可以使用另一個值對象予以替換。
- 可以與其他值對象進行相等性比較。
- 不對對協(xié)作對象造成負面影響。
在使用這個特性分析模型時，你會發(fā)現(xiàn)很多領(lǐng)域概念都應(yīng)該建模成值對象，而非實體。
值對象的特征匯總?cè)缦?#xff1a;
2 何時使用值對象
值對象是實體的狀態(tài)，它描述與實體相關(guān)的概念。
2.1 表示描述性的、缺失身份的概念
當一個概念缺乏明顯的身份時，基本可以斷定它大概率是一個值對象。
比較典型的例子便是 Money，大多數(shù)情況下，我們只關(guān)心它所代表的實際金額，為其分配標識是一個沒有意義的操作。
@Data @Setter(AccessLevel.PRIVATE) @Embeddable public class Money implements ValueObject {public static final String DEFAULT_FEE_TYPE = "CNY";@Column(name = "total_fee")private Long totalFee;@Column(name = "fee_type")private String feeType;... }復(fù)制代碼2.2 增強確定性
領(lǐng)域驅(qū)動設(shè)計的一切都是為了明確傳遞業(yè)務(wù)規(guī)則和領(lǐng)域邏輯。像整數(shù)和字符串這樣的技術(shù)單元并不適合這種情況。
比如郵箱可以使用字符串進行描述，但會丟失很多郵箱的特性，此時，需要將其建模成值對象。
@Embeddable @Data @Setter(AccessLevel.PRIVATE) public class Email implements ValueObject {@Column(name = "email_name")private String name;@Column(name = "email_domain")private String domain;private Email() {}private Email(String name, String domain) {Preconditions.checkArgument(StringUtils.isNotEmpty(name), "name can not be null");Preconditions.checkArgument(StringUtils.isNotEmpty(domain), "domain can not be null");this.setName(name);this.setDomain(domain);}public static Email apply(String email) {Preconditions.checkArgument(StringUtils.isNotEmpty(email), "email can not be null");String[] ss = email.split("@");Preconditions.checkArgument(ss.length == 2, "not Email");return new Email(ss[0], ss[1]);}@Overridepublic String toString() {return this.getName() + "@" + this.getDomain();} }復(fù)制代碼此時，郵箱是一個明確的領(lǐng)域概念，相比字符串方案，其擁有驗證邏輯，同時享受編譯器類型校驗。
3 實現(xiàn)值對象
值對象是不可變的、無副作用并且易于測試的。
3.1 欠缺身份
缺失身份是值對象和實體最大的區(qū)別。
由于值對象沒有身份，且描述了領(lǐng)域中重要的概念，通常，我們會先定義實體，然后找出與實體相關(guān)的值對象。一般情況下，值對象需要實體提供上下文相關(guān)性。
3.2 基于屬性的相等性
如果實體具有相同的類型和標識，則會認為是相等的。相反，值對象要具有相同的值才會認為是相等的。
如果兩個 Money 對象表示相等的金額，他們就被認為是相等的。而不管他們是指向同一個實例還是不同的實例。
在 Money 類中使用 lombok 插件自動生成 hashCode 和 equals 方法，查看 Money.class 可以看到。
// // Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA // (powered by Fernflower decompiler) // public class Mobile implements ValueObject {public boolean equals(final Object o) {if (o == this) {return true;} else if (!(o instanceof Mobile)) {return false;} else {Mobile other = (Mobile)o;if (!other.canEqual(this)) {return false;} else {Object this$dcc = this.getDcc();Object other$dcc = other.getDcc();if (this$dcc == null) {if (other$dcc != null) {return false;}} else if (!this$dcc.equals(other$dcc)) {return false;}Object this$mobile = this.getMobile();Object other$mobile = other.getMobile();if (this$mobile == null) {if (other$mobile != null) {return false;}} else if (!this$mobile.equals(other$mobile)) {return false;}return true;}}}protected boolean canEqual(final Object other) {return other instanceof Mobile;}public int hashCode() {int PRIME = true;int result = 1;Object $dcc = this.getDcc();int result = result * 59 + ($dcc == null ? 43 : $dcc.hashCode());Object $mobile = this.getMobile();result = result * 59 + ($mobile == null ? 43 : $mobile.hashCode());return result;}public String toString() {return "Mobile(dcc=" + this.getDcc() + ", mobile=" + this.getMobile() + ")";} }復(fù)制代碼3.3 富含行為
值對象應(yīng)該盡可能多的暴露面向領(lǐng)域概念的行為。
在 Money 值對象中，可以看到暴露的方法:
| apply | 創(chuàng)建 Money |
| add | Money 相加 |
| subtract | Money 相減 |
| multiply | Money 相乘 |
| split | Money 切分，將無法查分的誤差匯總到最后的 Money 中 |
3.4 內(nèi)聚
通常情況下，值對象會內(nèi)聚封裝度量值和度量單位。在 Money 中可以看到這一點。
當然，并不局限于此，對于擁有概念整體性的對象，都具有很強的內(nèi)聚性。比如，英文名稱，由 firstName，lastName 組成。
@Data @Setter(AccessLevel.PRIVATE) public class EnglishName{private String firstName;private String lastName;private EnglishName(String firstName, String lastName){Preconditions.checkArgument(StringUtils.isNotEmpty(firstName));Preconditions.checkArgument(StringUtils.isNotEmpty(lastName));setFirstName(firstName);setLastName(lastName);}public static EnglishName apply(String firstName, String lastName){return new EnglishName(firstName, lastName);} } 復(fù)制代碼3.5 不變性
一旦創(chuàng)建完成后，值對象就永遠不能改變。
如果需要改變值對象，應(yīng)該創(chuàng)建新的值對象，并由新的值對象替換舊值對象。 比如，Money 的 subtract 方法。
public Money subtract(Money money){checkInput(money);if (getTotalFee() < money.getTotalFee()){throw new IllegalArgumentException("money can not be minus");}return Money.apply(this.getTotalFee() - money.getTotalFee(), this.getFeeType()); } 復(fù)制代碼只會創(chuàng)建新的 Money 對象，不會對原有對象進行修改。
在技術(shù)實現(xiàn)上，對于一個不可變對象，需要將所有字段設(shè)置為 final，并通過構(gòu)造函數(shù)為其賦值。但，有時為了迎合一些框架需求，需求進行部分妥協(xié)，及將 setter 方法設(shè)置為 private，從而對外隱藏修改方法。
3.6 可組合性
對于用于度量的值對象，通常會有數(shù)值，此時，可以將其組合起來以創(chuàng)建新的值。
比如 Money 的 add 方法，Money 加上 Money 會得到一個新的 Money。
public Money add(Money money){checkInput(money);return Money.apply(this.getTotalFee() + money.getTotalFee(), getFeeType()); } 復(fù)制代碼3.7 自驗證性
值對象作為一個概念整體，決不應(yīng)該變成無效狀態(tài)，它自身就應(yīng)該負責對其進行驗證。
通常情況下，在創(chuàng)建一個值對象實例時，如果參數(shù)與業(yè)務(wù)規(guī)則不一致，則構(gòu)造函數(shù)應(yīng)該拋出異常。
還是看我們的 Money 類，需要進行如下檢驗：
當然，如果值對象的構(gòu)建過程過于復(fù)雜，可以使用 Factory 模式進行構(gòu)建。此時，應(yīng)該在 Factory 中對值對象的有效性進行驗證。
3.8 可測試性
不變性、內(nèi)聚性和可組合性使值對象變的可測試。
還是看我們的 Money 對象的測試類。
public class MoneyTest {@Testpublic void add() {Money m1 = Money.apply(100L);Money m2 = Money.apply(200L);Money money = m1.add(m2);Assert.assertEquals(300L, money.getTotalFee().longValue());Assert.assertEquals(m1.getFeeType(), money.getFeeType());Assert.assertEquals(m2.getFeeType(), money.getFeeType());}@Testpublic void subtract() {Money m1 = Money.apply(300L);Money m2 = Money.apply(200L);Money money = m1.subtract(m2);Assert.assertEquals(100L, money.getTotalFee().longValue());Assert.assertEquals(m1.getFeeType(), money.getFeeType());Assert.assertEquals(m2.getFeeType(), money.getFeeType());}@Testpublic void multiply() {Money m1 = Money.apply(100L);Money money = m1.multiply(3);Assert.assertEquals(300L, money.getTotalFee().longValue());Assert.assertEquals(m1.getFeeType(), money.getFeeType());}@Testpublic void split() {Money m1 = Money.apply(100L);List<Money> monies = m1.split(33);Assert.assertEquals(33, monies.size());monies.forEach(m -> Assert.assertEquals(m1.getFeeType(), m.getFeeType()));long total = monies.stream().mapToLong(m->m.getTotalFee()).sum();Assert.assertEquals(100L, total);} } 復(fù)制代碼4 值對象建模模式
通過一些常用的值對象建模模式，可以提高值對象的處理體驗。
4.1 靜態(tài)工廠方法
靜態(tài)工廠方法是更簡單、更具有表達性的一種技巧。
比如 java 中的 Instant 的靜態(tài)工廠方法。
public static Instant now() {... } public static Instant ofEpochSecond(long epochSecond) {... } public static Instant ofEpochMilli(long epochMilli){... } 復(fù)制代碼通過方法簽名就能很清楚的了解其含義。
4.2 微類型
通過使用更具體的領(lǐng)域模型類型封裝技術(shù)類型，使其更具表達能力。
典型的就是 Mobile 封裝，其本質(zhì)是一個 String。通過 Mobile 封裝，使其具有字符串無法表達的含義。
@Setter(AccessLevel.PRIVATE) @Data @Embeddable public class Mobile implements ValueObject {public static final String DEFAULT_DCC = "0086";@Column(name = "dcc")private String dcc;@Column(name = "mobile")private String mobile;private Mobile() {}private Mobile(String dcc, String mobile){Preconditions.checkArgument(StringUtils.isNotEmpty(dcc));Preconditions.checkArgument(StringUtils.isNotEmpty(mobile));setDcc(dcc);setMobile(mobile);}public static Mobile apply(String mobile){return apply(DEFAULT_DCC, mobile);}public static Mobile apply(String dcc, String mobile){return new Mobile(dcc, mobile);}} 復(fù)制代碼4.3 避免集合
通常情況下，需要盡量避免使用值對象集合。這種表達方式無法正確的表達領(lǐng)域概念。
使用值對象集合通常意味著需要使用某種形式來取出特定項，這就相當于為值對象添加了身份。 比如 List 第一個代表是主郵箱，第二個表示是副郵箱，最佳的表達方式是直接用屬性進行表式，如：
@Data @Setter(AccessLevel.PRIVATE) public class Person{private Email primary;private Email second;public void updateEmail(Email primary, Email second){Preconditions.checkArgument(primary != null);Preconditions.checkArgument(second != null);setPrimary(primary);setSecond(second);} } 復(fù)制代碼5 持久化
處理值對象最難的點就在他們的持久化。一般情況下，不會直接對其進行持久化，值對象會作為實體的屬性，一并進行持久化處理。
持久化過程即將對象序列化成文本格式或二進制格式，然后保存到計算機磁盤中。
在面向文檔數(shù)據(jù)存儲時，問題會少很多。我們可以在同一個文檔中存儲實體和值對象；然而，使用 SQL 數(shù)據(jù)庫就麻煩的多，這將導(dǎo)致很多變化。
5.1 NoSQL
許多 NoSQL 數(shù)據(jù)庫都使用了數(shù)據(jù)反規(guī)范化，為我們提供了很大便利。
在 NoSQL 中，整個實體都可以作為一個文檔來建模。在 SQL 中的表連接、規(guī)范化數(shù)據(jù)和 ORM 延遲加載等相關(guān)問題都不存在了。在值對象上下文中，這就意味著他們會與實體一起存儲。
@Data @Setter(AccessLevel.PRIVATE) @Document public class PersonAsMongo {private Email primary;private Email second;public void updateEmail(Email primary, Email second){Preconditions.checkArgument(primary != null);Preconditions.checkArgument(second != null);setPrimary(primary);setSecond(second);} } 復(fù)制代碼面向文檔的 NoSQL 數(shù)據(jù)庫會將文檔持久化為 JSON，上例中 Person 的 primary 和 second 會作為 JSON 文檔的屬性進行存儲。
5.2 SQL
在 SQL 數(shù)據(jù)庫中存儲值對象，可以遵循標準的 SQL 約定，也可以使用范模式。
多數(shù)情況下，持久化值對象時，我們都是通過一種非范式的方式完成，即所有的屬性和實體都保存在相同的數(shù)據(jù)庫表中。有時，值對象需要以實體的身份進行持久化。比如聚合中維護一個值對象集合時。
5.2.1 多列存儲單個值對象
基本思路就是將值對象與其所在的實體對象保存在同一張表中，值對象的每個屬性保存為一列。
這種方式，是最常見的值對象序列化方式，也是沖突最小的方式，可以在查詢中使用連接語句進行查詢。
Jpa 提供 @Embeddable 和 @Embedded 兩個注解，以支持這種方式。
首先，在值對象上添加 @Embeddable 注解，以標注其為可嵌入對象。
@Embeddable @Data @Setter(AccessLevel.PRIVATE) public class Email implements ValueObject {@Column(name = "email_name")private String name;@Column(name = "email_domain")private String domain;private Email() {}private Email(String name, String domain) {Preconditions.checkArgument(StringUtils.isNotEmpty(name), "name can not be null");Preconditions.checkArgument(StringUtils.isNotEmpty(domain), "domain can not be null");this.setName(name);this.setDomain(domain);}public static Email apply(String email) {Preconditions.checkArgument(StringUtils.isNotEmpty(email), "email can not be null");String[] ss = email.split("@");Preconditions.checkArgument(ss.length == 2, "not Email");return new Email(ss[0], ss[1]);}@Overridepublic String toString() {return this.getName() + "@" + this.getDomain();} } 復(fù)制代碼然后，在實體對于屬性上添加 @Embedded 注解，標注該屬性將展開存儲。
@Data @Entity public class Person1 {@Embeddedprivate Email primary; } 復(fù)制代碼5.2.2 單列存儲單個值對象
值對象的所有屬性保存為一列。當不希望在查詢中使用額外語句來連接他們時，這是一個很好的選擇。
一般情況下，會涉及以下幾個操作：
如，對于 Email 值對象，我們采用 JSON 作為持久化格式：
public class EmailSerializer {public static Email toEmail(String json){if (StringUtils.isEmpty(json)){return null;}return JSON.parseObject(json, Email.class);}public static String toJson(Email email){if (email == null){return null;}return JSON.toJSONString(email);} } 復(fù)制代碼JPA 中提供了 Converter 擴展，以完成值對象到數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)到值對象的轉(zhuǎn)化：
public class EmailConverter implements AttributeConverter<Email, String> {@Overridepublic String convertToDatabaseColumn(Email attribute) {return EmailSerializer.toJson(attribute);}@Overridepublic Email convertToEntityAttribute(String dbData) {return EmailSerializer.toEmail(dbData);} }復(fù)制代碼Converter 完成后，需要將其配置在對應(yīng)的屬性上:
@Data @Setter(AccessLevel.PRIVATE) public class PersonAsJpa {@Convert(converter = EmailConverter.class)private Email primary;@Convert(converter = EmailConverter.class)private Email second;public void updateEmail(Email primary, Email second){Preconditions.checkArgument(primary != null);Preconditions.checkArgument(second != null);setPrimary(primary);setSecond(second);} } 復(fù)制代碼此時，就完成了單個值對象的持久化。
5.2.3 多個值對象序列化到單個列中
這種應(yīng)用是前種方案的擴展。將整個集合序列化成某種形式的文本，然后將該文本保存到單個數(shù)據(jù)庫列中。
需要考慮的問題：
如，對于 List 選擇 JSON 作為持久化格式：
public class EmailListSerializer {public static List<Email> toEmailList(String json){if (StringUtils.isEmpty(json)){return null;}return JSON.parseArray(json, Email.class);}public static String toJson(List<Email> email){if (email == null){return null;}return JSON.toJSONString(email);} } 復(fù)制代碼擴展 JPA 的 Converter：
public class EmailListConverter implements AttributeConverter<List<Email>, String> {@Overridepublic String convertToDatabaseColumn(List<Email> attribute) {return EmailListSerializer.toJson(attribute);}@Overridepublic List<Email> convertToEntityAttribute(String dbData) {return EmailListSerializer.toEmailList(dbData);} }復(fù)制代碼屬性配置：
@Data @Setter(AccessLevel.PRIVATE) public class PersonEmailListAsJpa {@Convert(converter = EmailListConverter.class)private List<Email> emails;} 復(fù)制代碼5.2.4 使用數(shù)據(jù)庫實體保存多個值對象
我們應(yīng)該首先考慮將領(lǐng)域概念建模成值對象，而不是實體。
我們可以使用委派主鍵的方式，使用兩層的層超類型。在上層隱藏委派主鍵。 這樣我們可以自由的將其映射成數(shù)據(jù)庫實體，同時在領(lǐng)域模型中將其建模成值對象。
首先，定義 IdentitiedObject 用以隱藏數(shù)據(jù)庫 ID。
@MappedSuperclass public class IdentitiedObject {@Setter(AccessLevel.PRIVATE)@Getter(AccessLevel.PRIVATE)@Id@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)private Long id; } 復(fù)制代碼然后，從 IdentitiedObject 派生出 IdentitiedEmail 類，用以完成值對象建模。
@Data @Setter(AccessLevel.PRIVATE) @Entity public class IdentitiedEmail extends IdentitiedObjectimplements ValueObject {@Column(name = "email_name")private String name;@Column(name = "email_domain")private String domain;private IdentitiedEmail() {}private IdentitiedEmail(String name, String domain) {Preconditions.checkArgument(StringUtils.isNotEmpty(name), "name can not be null");Preconditions.checkArgument(StringUtils.isNotEmpty(domain), "domain can not be null");this.setName(name);this.setDomain(domain);}public static IdentitiedEmail apply(String email) {Preconditions.checkArgument(StringUtils.isNotEmpty(email), "email can not be null");String[] ss = email.split("@");Preconditions.checkArgument(ss.length == 2, "not Email");return new IdentitiedEmail(ss[0], ss[1]);}@Overridepublic String toString() {return this.getName() + "@" + this.getDomain();} }復(fù)制代碼此時，就可以使用 JPA 的 @OneToMany 特性存儲多個值：
@Data @Entity public class PersonOneToMany {@OneToManyprivate List<IdentitiedEmail> emails = Lists.newArrayList(); } 復(fù)制代碼5.2.5 ORM 與 枚舉狀態(tài)對象
大多持久化框架都提供了對枚舉類型的支持。要么使用枚舉值得 String，要么使用枚舉值得 Index，其實都不是最佳方案，對以后得重構(gòu)不太友好，建議使用自定義 code 進行持久化處理。
定義枚舉：
public enum PersonStatus implements CodeBasedEnum<PersonStatus> {ENABLE(1),DISABLE(0);private final int code;PersonStatus(int code) {this.code = code;}@Overridepublic int getCode() {return this.code;}public static PersonStatus parseByCode(Integer code){for (PersonStatus status : values()){if (code.intValue() == status.getCode()){return status;}}return null;} }復(fù)制代碼擴展枚舉 Converter：
public class PersonStatusConverter implements AttributeConverter<PersonStatus, Integer> {@Overridepublic Integer convertToDatabaseColumn(PersonStatus attribute) {return attribute != null ? attribute.getCode() : null;}@Overridepublic PersonStatus convertToEntityAttribute(Integer dbData) {return dbData == null ? null : PersonStatus.parseByCode(dbData);} }復(fù)制代碼配置屬性：
@Data @Setter(AccessLevel.PRIVATE) public class Person{@Embeddedprivate Email primary;@Embeddedprivate Email second;@Convert(converter = PersonStatusConverter.class)private PersonStatus status;public void updateEmail(Email primary, Email second){Preconditions.checkArgument(primary != null);Preconditions.checkArgument(second != null);setPrimary(primary);setSecond(second);} } 復(fù)制代碼此時，通過枚舉對象中的 code 進行持久化。
5.2.6 阻抗
在使用 DB 進行值對象持久化時，經(jīng)常遇到阻抗。
當面臨阻抗時，我們應(yīng)該從領(lǐng)域模型角度，而不是持久化角度去思考問題。
- 根據(jù)領(lǐng)域模型來來設(shè)計數(shù)據(jù)模型，而不是通過數(shù)據(jù)模型來設(shè)計領(lǐng)域模型。
- 報表和商業(yè)智能應(yīng)該由專門的數(shù)據(jù)模型進行處理，而不是生產(chǎn)環(huán)境的數(shù)據(jù)模型。
6 值對象其他用途
6.1 用值對象表示標準類型
標準類型是用于表示事物類型的描述性對象。
Java 的枚舉時實現(xiàn)標準類型的一種簡單方法。枚舉提供了一組有限數(shù)量的值對象，它是非常輕量的，并且無副作用。
一個共享的不變值對象，可以從持久化存儲中獲取，此時可以使用標準類型的領(lǐng)域服務(wù)和工廠來獲取值對象。我們應(yīng)該為每組標準類型創(chuàng)建一個領(lǐng)域服務(wù)或工廠。 如果打算使用常規(guī)值對象來表示標準類型，可以使用領(lǐng)域服務(wù)或工廠來靜態(tài)的創(chuàng)建值對象實例。
6.2 最小集成
當模型概念從上游上下文流入下游上下文中，盡量使用值對象來表示這些概念。在有可能的情況下，使用值對象完成上下文之間的集成。
7 小結(jié)
- 值對象是 DDD 建模結(jié)構(gòu)體，它用于表示像度量這樣的描述概念。
- 值對象沒有身份，比實體要簡單得多。
- 建議將數(shù)字和字符串封裝成值對象，以更好的表示領(lǐng)域概念。
- 值對象是不可變的，他們的值在創(chuàng)建后，就不在發(fā)生變化。
- 值對象是內(nèi)聚的，將多個特征封裝成一個完整的概念。
- 可以通過組合值對象來創(chuàng)建新的值對象，而不改變原始值。
- 值對象是自驗證的，它不應(yīng)該處于無效狀態(tài)。
- 可以使用靜態(tài)工廠、微類型等模式提高值對象的易用性。
- 對于 NoSQL 的存儲，直接使用反規(guī)范持久化值對象，面向文檔數(shù)據(jù)庫是首選。
- 對于 SQL 存儲，相對要麻煩下，存在大量的阻抗。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的领域驱动设计战术模式--值对象的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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