前言
过去,系统的软件设计是以数据库设计为核心,当需求确定下来以后,团队首先开始进行数据库设计。因为数据库是各个模块唯一的接口,当整个团队将数据库设计确定下来以后,就可以按照模块各自独立地进行开发了,如下图所示。
早期的系统软件设计流程图
在上面的过程中,为了提高团队开发速度,尽量让各个模块不要交互,从而达到各自独立开发的效果。但是,随着系统规模越来越大,业务逻辑越来越复杂,我们越来越难于保证各个模块独立不交互了。
随着软件业的不断发展,软件系统变得越来越复杂,各个模块间的交互也越来越频繁,这时,原有的设计过程已经不能满足我们的需要了。 因为如果要先进行数据库设计,但数据库设计只能描述数据结构,而不能描述系统对这些数据结构的处理。因此,在第一次对整个系统的梳理过程中,只能梳理系统的所有数据结构,形成数据库设计;接着,又要再次梳理整个系统,分析系统对这些数据结构的处理过程,形成程序设计。为什么不能一次性地把整个系统的设计梳理到位呢?
面向对象的软件系统设计流程图
现如今,我们已经按照面向对象的软件设计过程来分析设计系统了。当开始需求分析时,首先进行用例模型的设计,分析整个系统要实现哪些功能;接着进行领域模型的设计,分析系统的业务实体。在领域模型分析中,采用类图的形式,每个类可以通过它的属性来表述数据结构,又可以通过添加方法来描述对这个数据结构的处理。因此,在领域模型的设计过程中,既完成了对数据结构的梳理,又确定了系统对这些数据结构的处理,这样就把两项工作一次性地完成了。
在这个设计过程中,其核心是领域模型的设计。以领域模型作为核心,可以指导系统的数据库设计与程序设计,此时,数据库设计就弱化为了领域对象持久化设计的一种实现方式。
领域对象持久化的思想
什么叫领域对象的持久化呢?在当今软件架构设计的主流思想中,面向对象设计成了主流思想,在整个系统运行的过程中,所有的数据都是以领域对象的形式存在的。譬如:
- 要插入一条记录就是创建一个领域对象;
- 要更新一条记录就是根据 key 值去修改相应的领域对象;
- 删除数据则是摧毁这个领域对象。
假如我们的服务器是一台超级强大的服务器,那实际上不需要任何数据库,直接操作这些领域对象就可以了,但在现实世界中没有那么强大的服务器。因此,必须将暂时不用的领域对象持久化存储到磁盘中,而数据库只是这种持久化存储的一种实现方式。
按照这种设计思想,我们将暂时不使用的领域对象从内存中持久化存储到磁盘中。当日后需要再次使用这个领域对象时,根据 key 值到数据库查找到这条记录,然后将其恢复成领域对象,应用程序就可以继续使用它了,这就是领域对象持久化存储的设计思想。
所以,今天的数据库设计,实际上就是将领域对象的设计按照某种对应关系,转换成数据库的设计。同时,随着整个产业的大数据转型,今后的数据库设计思想也将发生巨大的转变,有可能数据库就不一定是关系型数据库了,也许是 NoSQL 数据库或者大数据平台。数据库的设计也不一定遵循 3NF(第三范式)了,可能会增加更多的冗余,甚至是宽表。
数据库设计在发生剧烈的变化,但唯一不变的是领域对象。这样,当系统在大数据转型时,可以保证业务代码不变,变化的是数据访问层(DAO)。这将使得日后大数据转型的成本更低,让我们更快地跟上技术快速发展的脚步。
领域模型的设计
此外,这里有个有趣的问题值得探讨:领域模型的设计到底是谁的职责,是需求分析人员还是设计开发人员?我认为,它是两个角色相互协作的产物。而未来敏捷开发的组织形成,团队将更加扁平化。过去是需求分析人员做需求分析,然后交给设计人员设计开发,这种方式就使得软件设计质量低下而结构臃肿。未来“大前端”的思想将支持更多设计开发人员直接参与需求分析,实现从需求分析到设计开发的一体化组织形式。这样,领域模型就成为了设计开发人员快速理解需求的利器。