SOFA 应用架构详解

1. 前言

从业这么多年，接触过银行的应用，Apple 的应用，eBay 的应用和现在阿里的应用，虽然分属于不同的公司，使用了不同的架构，但有一个共同点就是都很复杂。

导致复杂性的原因有很多，如果从架构的层面看，主要有两点，一个是架构设计过于复杂，层次太多能把人绕晕。

另一个是根本就没架构，ServiceImpl 作为上帝类包揽一切，一杆捅到 DAO（就简单场景而言，这种Transaction Script也还凑合，至少实现上手都快），这种人为的复杂性导致系统越来越臃肿，越来越难维护，酱缸的老代码发出一阵阵恶臭。

新来的同学，往往要捂着鼻子抠几天甚至几个月，才能理清系统和业务脉络，然后又一头扎进各种 bug fix，业务修补的恶性循环中，暗无天日！

CRM 作为阿里最老的应用系统，自然也逃不过这样的宿命。不甘如此的我们开始反思到底是什么造成了系统复杂性nbsp;

我们到底能不能通过架构来治理这种复杂性于这个出发点，我们团队开始了一段非常有意义的架构重构之旅（Redefine the Arch），期间我们参考了 SalesForce、TMF2.0、汇金和盒马的架构。

从他们那里汲取了很多有价值的输入，再结合我们自己的思考最终形成了我们自己现在的基于扩展点 + 元数据 + CQRS + DDD 的应用架构。

2. 复杂性来自哪里

经过我们分析、讨论，发现造成现在系统异常复杂的罪魁祸首主要来自以下四个方面：

2.1 可扩展性差

对于只有一个业务的简单场景，并不需要扩展，问题也不突出，这也是为什么这个点经常被忽略的原因，因为我们大部分的系统都是从单一业务开始的。

但是随着支持的业务越来越多，代码里面开始出现大量的 if-else 逻辑，这个时候代码开始有坏味道，没闻到的同学就这么继续往上堆，闻到的同学会重构一下，但因为系统没有统一的可扩展架构，重构的技法也各不相同，这种代码的不一致性也是一种理解上的复杂度。

久而久之，系统就变得复杂难维护。像我们 CRM 应用，有 N 个业务方，每个业务方又有 N 个租户，如果都要用 if-else 判断业务差异，那简直就是惨绝人寰。

其实这种扩展点（Extension Point），或者叫插件（Plug-in）的设计在架构设计中是非常普遍的。比较成功的案例有 Eclipse 的 plug-in 机制，集团的 TMF2.0 架构。

还有一个扩展性需求就是字段扩展，这一点对 SaaS 应用尤为重要，因为有很多客户定制化需求，但是我们很多系统也没有统一的字段扩展方案。

2.2 面向过程

是的，不管你承认与否，很多时候，我们都是操着面向对象的语言干着面向过程的勾当。

面向对象不仅是一个语言，更是一种思维方式。在我们追逐云计算、深度学习、区块链这些技术热点的时候，静下心来问问自己我们是不是真的掌握了 OOD；

在我们强调工程师要具备业务 Sense，产品 Sense，数据 Sense，算法 Sense，XXSense 的时候，是不是忽略了对工程能力的要求。

据我观察大部分工程师（包括我自己）的 OO 能力还远没有达到精通的程度，这种 OO 思想的缺乏主要体现在两个方面，一个是很多同学不了解 SOLID 原则，不懂设计模式，不会画 UML 图，或者只是知道，但从来不会运用到实践中；

另一个是不会进行领域建模，关于领域建模争论已经很多了，我的观点是 DDD 很好，但不是银弹，用和不用取决于场景。但不管怎样，请你抛开偏见，好好的研读一下 Eric Evans 的《领域驱动设计》，如果有认知升级的感悟，恭喜你，你进阶了。

我个人认为 DDD 最大的好处是将业务语义显现化，把原先晦涩难懂的业务算法逻辑，通过领域对象（Domain Object），统一语言（Ubiquitous Language）将领域概念清晰的显性化表达出来。

相信我，这种表达带来的代码可读性的提升，会让接手你代码的人对你心怀感恩的。借用 Abelson 的一句话是：

Programs must be written for people to read, and only incidentally for machines to execute

所以强烈谴责那些不顾他人感受的编码行为。

2.3 分层不合理

俗话说的好，All problems in computer science can be solved by another level of indirection（计算机科学领域的任何问题都可以通过增加一个间接的中间层来解决），怎样nbsp;是不是感受到间接层的强大了。

分层最大的好处就是分离关注点，让每一层只解决该层关注的问题，从而将复杂的问题简化，起到分而治之的作用。

我们平时看到的 MVC，pipeline，以及各种 valve 的模式，都是这个道理。好吧，那是不是层次越多越好，越灵活呢。

当然不是，就像我开篇说的，过多的层次不仅不能带来好处，反而会增加系统的复杂性和降低系统性能。

就拿 ISO 的 络七层协议来说，你这个七层分的很清楚，很好，但也很繁琐，四层就够了嘛。

再比如我前面提到的过度设计的例子，如果没记错的话应该是 Apple 的 Directory Service 应用，整个系统有 7 层之多，把什么 validator，assembler 都当成一个层次来对待，能不复杂么。

所以分层太多和没有分层都会导致系统复杂度的上升，因此我们的原则是不可以没有分层，但是只分有必要的层。

2.4 随心所欲

随心所欲是因为缺少规范和约束。这个规范非常非常非常的重要（重要事情说三遍），但也是最容易被无视的点，其结果就是架构的 consistency 被严重破坏，代码的可维护性将急剧下降，国将不国，架构将形同虚设。

有同学会说不就是个 naming 的问题么，不就是个分包的问题么，不就是 2 个 module 还是 3 个 module 的问题么，只要功能能跑起来，这些问题都是小问题。是的，对于这些同学，我再丢给你一句名言 “Just because you can, doesn’t mean you should”。

就拿 package 来说，它不仅仅是一个放一堆类的地方，更是一种表达机制，当你将一些类放到 Package 中时，相当于告诉下一位看到你设计的开发人员要把这些类放在一起考虑。

理想很丰满，现实很骨感，规范的执行是个大问题，最好能在架构层面进行约束，例如在我们架构中，扩展点必须以 ExtPt 结尾，扩展实现必须以 Ext 结尾，你不这么写就会给你抛异常。

但是架构的约束毕竟有限，更多的还是要靠 Code Review，暂时没想到什么更好的办法。

这种对架构约束的近似严苛 follow，确保了系统的 consistency，最终形成了一个规整的收纳箱（如下图所示），就像我和团队说的，我们在评估代码改动点时，应该可以像 Hash 查找一样，直接定位到对应的 module，对应的 package 里面对应的 class。而不是到 “一锅粥” 里去慢慢抠。

本章节最后，上一张我们老系统中比较典型的代码，也许你可以从中看到你自己应用的影子。

3. 复杂性应对之道

知道了问题所在，接下来看下我们是如何一个个解决这些问题的。回头站在山顶再看这些解决方案时，每个都不足为奇，但当你还“身在此山中”的时候，这个拨开层层迷雾，看到山的全貌的过程，并不是想象的那么容易。庆幸的是我团队在艰难跋涉之后，终有所收获。

3.1 扩展点设计

扩展点的设计思想主要得益于 TMF2.0 的启发，其实这种设计思想也一直在用，但都是在局部的代码重构和优化。

比如基于 Strategy Pattern 的扩展，但是一直没有找到一个很好的固化到框架中的方法。

直到毗卢到团队分享，给了我们两个关键的提示，一个是业务身份识别，用他的话说，如果当时 TMF1.0 如果有身份识别的话，就没有 TMF2.0 什么事了；另一个是抽象的扩展点机制。

3.2 身份识别

业务身份识别在我们的应用中非常重要，因为我们的 CRM 系统要服务不同的业务方，而且每个业务方又有多个租户。

比如中供销售，中供拍档，中供商家都是不同的业务方，而拍档下的每个公司，中供商家下的每个供应商又是不同的租户。

所以传统的基于多租户（TenantId）的业务身份识别还不能满足我们的要求，于是在此基础上我们又引入了业务码（BizCode）来标识业务。所以我们的业务身份实际上是（BizCode，TenantId）二元组。

在每一个业务身份下面，又可以有多个扩展点（ExtensionPoint），所以一个扩展点实现（Extension）实际上是一个三维空间中的向量。

借鉴 Maven Coordinate 的概念我给它起了个名字叫扩展坐标（Extension Coordinate），这个坐标可以用（ExtensionPoint，BizCode，TenantId）来唯一标识。

有了业务身份这个关键抽象之后，通过身份来获取扩展实现的过程就变得水到渠成了，具体流程如下：

3.3 扩展点

扩展点的设计是这样的，所有的扩展点（ExtensionPoint）必须通过接口申明，扩展实现（Extension）是通过 Annotation 的方式标注的，Extension 里面使用 BizCode 和 TenantId 两个属性用来标识身份，框架的 Bootstrap 类会在 Spring 启动的时候做类扫描，进行 Extension 注册，在 Runtime 的时候，通过 TenantContext 来选择要使用的 Extension。

TenantContext 是通过 Interceptor 在调用业务逻辑之前进行初始化的。整个过程如下图所示：

3.4 实例展示

比如在一个 CRM 系统里，客户要添加联系人 Contact 是一个，但是在添加联系人之前，我们要判断这个 Contact 是不是已经存在了，如果存在那么就不能添加了。

不过在一个支持多业务的系统里面，可能每个业务的冲突检查都不一样，这是一个典型的可以扩展的场景。那么在 SOFA 框架中，我们可以这样去做。

1. 定义扩展点

2. 实现业务的扩展实现

3. 在领域实体中调用扩展实现