需求

上一篇文章中我们完成了数据存储服务的接入，从这一篇开始将正式进入业务逻辑部分的开发。

首先要定义和解决的问题是，根据TodoList项目的需求，我们应该设计怎样的数据实体，如何去进行操作？

长文预警！包含大量代码

目标

在本文中，我们希望达到以下几个目标：

  1. 定义领域实体；
  2. 通过数据库操作领域实体；

原理和思路

虽然TodoList是一个很简单的应用，业务逻辑并不复杂，至少在这个系列文章中我并不想使其过度复杂。但是我还是打算借此简单地涉及领域驱动开发(DDD)的基础概念。

首先比较明确的是，我们的实体对象应该有两个：TodoList和TodoItem，并且一个TodoList是由多个TodoItem的列表构成，除此以外在实际的开发中，我们可能还需要追踪实体的变更情况，比如需要知道创建时间/修改时间/创建者/修改者，这种需求一般作为审计要求出现，而对实体的审计又是一个比较通用的需求。所以我们会将实体分成两部分：和业务需求直接相关的属性，以及和实体审计需求相关的属性。

其次，对于实体的数据库配置，有两种方式：通过Attribute或者通过IEntityTypeConfiguration<T>以代码的方式进行。我推荐使用第二种方式，将所有的具体配置集中到Infrastructure层去管理，避免后续修改字段属性而去频繁修改位于Domain层的实体对象定义，我们希望实体定义本身是稳定的。

最后，对于DDD来说有一些核心概念诸如领域事件，值对象，聚合根等等，我们都会在定义领域实体的时候有所涉及，但是目前还不会过多地使用。关于这些基本概念的含义，请参考这篇文章：DDD领域驱动设计基本理论知识总结。在我们的开发过程中，会进行一些精简，有部分内容也会随着后续的文章逐步完善。

实现

基础的领域概念框架搭建

所有和领域相关的概念都会进入到Domain这个项目中，我们首先在Domain项目里新建文件夹Base用于存放所有的基础定义，下面将一个一个去实现。（另一种方式是把这些最基础的定义单独提出去新建一个SharedDefinition类库并让Domain引用这个项目。）

基础实体定义以及可审计实体定义

我这两个类都应该是抽象基类，他们的存在是为了让我们的业务实体继承使用的，并且为了允许不同的实体可以定义自己主键的类型，我们将基类定义成泛型的。

  • AuditableEntity.cs
namespace TodoList.Domain.Base;

public abstract class AuditableEntity

{

    public DateTime Created { get; set; }

    public string? CreatedBy { get; set; }

    public DateTime? LastModified { get; set; }

    public string? LastModifiedBy { get; set; }

}

在Base里增加Interface文件夹来保存接口定义。

  • IEntity.cs
namespace TodoList.Domain.Base.Interfaces;

public interface IEntity<T>

{

    public T Id { get; set; }

}

除了这两个对象之外，我们还需要增加关于领域事件框架的定义。

  • DomainEvent.cs
namespace TodoList.Domain.Base;

public abstract class DomainEvent

{

    protected DomainEvent()

    {

        DateOccurred = DateTimeOffset.UtcNow;

    }

    public bool IsPublished { get; set; }

    public DateTimeOffset DateOccurred { get; protected set; } = DateTime.UtcNow;

}
  • IHasDomainEvent.cs
namespace TodoList.Domain.Base.Interfaces;

public interface IHasDomainEvent

{

    public List<DomainEvent> DomainEvents { get; set; }

}

我们还剩下Aggregate Root, ValueObject和Domain Service以及Domain Exception，其他的相关概念暂时就不涉及了。

  • IAggregateRoot.cs
namespace TodoList.Domain.Base.Interfaces;

// 聚合根对象仅仅作为标记来使用

public interface IAggregateRoot { }

ValueObject的实现有几乎固定的写法，请参考：https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/standard/microservices-architecture/microservice-ddd-cqrs-patterns/implement-value-objects

  • ValueObject.cs
namespace TodoList.Domain.Base;

public abstract class ValueObject

{

    protected static bool EqualOperator(ValueObject left, ValueObject right)

    {

        if (left is null ^ right is null)

        {

            return false;

        }

        return left?.Equals(right!) != false;

    }

    protected static bool NotEqualOperator(ValueObject left, ValueObject right)

    {

        return !(EqualOperator(left, right));

    }

    protected abstract IEnumerable<object> GetEqualityComponents();

    public override bool Equals(object? obj)

    {

        if (obj == null || obj.GetType() != GetType())

        {

            return false;

        }

        var other = (ValueObject)obj;

        return GetEqualityComponents().SequenceEqual(other.GetEqualityComponents());

    }

    public override int GetHashCode()

    {

        return GetEqualityComponents()

            .Select(x => x != null ? x.GetHashCode() : 0)

            .Aggregate((x, y) => x ^ y);

    }

}

关于Domain Exception的定义，是根据业务内容来确定的，暂时不在Base里实现，而是放到各个聚合根的层级里。

定义TodoLIst/TodoItem实体

TodoList对象从领域建模上来说属于聚合根，并且下一节将要实现的TodoItem是构成该聚合根的一部分，业务意思上不能单独存在。有一种实现方式是按照聚合根的关联性进行代码组织：即在Domain项目里新建文件夹AggregateRoots/TodoList来保存和这个聚合根相关的所有业务定义：即：Events/Exceptions和Enums三个文件夹用于存放对应的内容。但是这样可能会导致项目的目录层级太多，实际上在这里，我更倾向于在Domain项目的根目录下创建Entities/Events/Enums/Exceptions/ValueObjects文件夹来扁平化领域模型，对于世纪的开发查找起来也并不麻烦。所以才去后一种方式，然后在Entities中创建TodoItem和TodoList实体：

  • TodoItem.cs
using TodoList.Domain.Base;

using TodoList.Domain.Base.Interfaces;

using TodoList.Domain.Enums;

using TodoList.Domain.Events;

namespace TodoList.Domain.Entities;

public class TodoItem : AuditableEntity, IEntity<Guid>, IHasDomainEvent

{

    public Guid Id { get; set; }

    public string? Title { get; set; }

    public PriorityLevel Priority { get; set; }

    private bool _done;

    public bool Done

    {

        get => _done;

        set

        {

            if (value && _done == false)

            {

                DomainEvents.Add(new TodoItemCompletedEvent(this));

            }

            _done = value;

        }

    }

    public TodoList List { get; set; } = null!;

    public List<DomainEvent> DomainEvents { get; set; } = new List<DomainEvent>();

}
  • PriorityLevel.cs
namespace TodoList.Domain.Enums;

public enum PriorityLevel

{

    None = 0,

    Low = 1,

    Medium = 2,

    High = 3

}
  • TodoItemCompletedEvent.cs
using TodoList.Domain.Base;

using TodoList.Domain.Entities;

namespace TodoList.Domain.Events;

public class TodoItemCompletedEvent : DomainEvent

{

    public TodoItemCompletedEvent(TodoItem item) => Item = item;

    public TodoItem Item { get; }

}
  • TodoList.cs
using TodoList.Domain.Base;

using TodoList.Domain.Base.Interfaces;

using TodoList.Domain.ValueObjects;

namespace TodoList.Domain.Entities;

public class TodoList : AuditableEntity, IEntity<Guid>, IHasDomainEvent, IAggregateRoot

{

    public Guid Id { get; set; }

    public string? Title { get; set; }

    public Colour Colour { get; set; } = Colour.White;

    public IList<TodoItem> Items { get; private set; } = new List<TodoItem>();

    public List<DomainEvent> DomainEvents { get; set; } = new List<DomainEvent>();

}

为了演示ValueObject，添加了一个Colour对象，同时添加了一个领域异常对象UnsupportedColourException

  • Colour.cs
using TodoList.Domain.Base;

namespace TodoList.Domain.ValueObjects;

public class Colour : ValueObject

{

    static Colour() { }

    private Colour() { }

    private Colour(string code) => Code = code;

    public static Colour From(string code)

    {

        var colour = new Colour { Code = code };

        if (!SupportedColours.Contains(colour))

        {

            throw new UnsupportedColourException(code);

        }

        return colour;

    }

    public static Colour White => new("#FFFFFF");

    public static Colour Red => new("#FF5733");

    public static Colour Orange => new("#FFC300");

    public static Colour Yellow => new("#FFFF66");

    public static Colour Green => new("#CCFF99 ");

    public static Colour Blue => new("#6666FF");

    public static Colour Purple => new("#9966CC");

    public static Colour Grey => new("#999999");

    public string Code { get; private set; } = "#000000";

    public static implicit operator string(Colour colour) => colour.ToString();

    public static explicit operator Colour(string code) => From(code);

    public override string ToString() => Code;

    protected static IEnumerable<Colour> SupportedColours

    {

        get

        {

            yield return White;

            yield return Red;

            yield return Orange;

            yield return Yellow;

            yield return Green;

            yield return Blue;

            yield return Purple;

            yield return Grey;

        }

    }

    protected override IEnumerable<object> GetEqualityComponents()

    {

        yield return Code;

    }

}
  • UnsupportedColourException.cs
namespace TodoList.Domain.Exceptions;

public class UnsupportedColourException : Exception

{

    public UnsupportedColourException(string code)

        : base($"Colour \"{code}\" is unsupported.")

    {

    }

}

关于领域服务的内容我们暂时不去管，继续看看如何向数据库配置实体对象。

领域实体的数据库配置

这部分内容相对会熟悉一些，我们在Infrastructure/Persistence中新建文件夹Configurations用于存放实体配置：

  • TodoItemConfiguration.cs
using Microsoft.EntityFrameworkCore;

using Microsoft.EntityFrameworkCore.Metadata.Builders;

using TodoList.Domain.Entities;

namespace TodoList.Infrastructure.Persistence.Configurations;

public class TodoItemConfiguration : IEntityTypeConfiguration<TodoItem>

{

    public void Configure(EntityTypeBuilder<TodoItem> builder)

    {

        builder.Ignore(e => e.DomainEvents);

        builder.Property(t => t.Title)

            .HasMaxLength(200)

            .IsRequired();

    }

}
  • TodoListConfiguration.cs
using Microsoft.EntityFrameworkCore;

using Microsoft.EntityFrameworkCore.Metadata.Builders;

namespace TodoList.Infrastructure.Persistence.Configurations;

public class TodoListConfiguration : IEntityTypeConfiguration<Domain.Entities.TodoList>

{

    public void Configure(EntityTypeBuilder<Domain.Entities.TodoList> builder)

    {

        builder.Ignore(e => e.DomainEvents);

        builder.Property(t => t.Title)

            .HasMaxLength(200)

            .IsRequired();

        builder.OwnsOne(b => b.Colour);

    }

}

修改DbContext

因为下一篇里我们将要使用Repository模式，所以我们可以不需要让TodoListDbContext继续继承IApplicationDbContext了。关于直接在Application里使用Context比较简单，就不继续演示了。

在这一步里面，我们需要完成以下几件事：

  1. 添加数据表;
  2. 重写SaveChangesAsync方法，自动补充审计相关字段值，并且在此发送领域事件;

对于第一件事，很简单。向TodoListDbContext.cs类定义中加入：

// TodoLIst实体与命名空间名称有冲突，所以需要显示引用其他命名空间里的对象

public DbSet<Domain.Entities.TodoList> TodoLists => Set<Domain.Entities.TodoList>();

public DbSet<TodoItem> TodoItems => Set<TodoItem>();

对于第二件事，我们需要先向Application/Common/Interfaces中添加一个接口用于管理领域事件的分发，但是在讲到CQRS之前，我们暂时以Dummy的方式实现这个接口，因为将要使用第三方框架实现具体逻辑，所以我们把实现类放到Infrastrcucture/Services目录下，并在TodoListDbContext中注入使用。

  • IDomainEventService.cs
using TodoList.Domain.Base;

namespace TodoList.Application.Common.Interfaces;

public interface IDomainEventService

{

    Task Publish(DomainEvent domainEvent);

}
  • DomainEventService.cs
using Microsoft.Extensions.Logging;

using TodoList.Application.Common.Interfaces;

using TodoList.Domain.Base;

namespace TodoList.Infrastructure.Services;

public class DomainEventService : IDomainEventService

{

    private readonly ILogger<DomainEventService> _logger;

    public DomainEventService(ILogger<DomainEventService> logger)

    {

        _logger = logger;

    }

    public async Task Publish(DomainEvent domainEvent)

    {

        // 在这里暂时什么都不做，到CQRS那一篇的时候再回来补充这里的逻辑

        _logger.LogInformation("Publishing domain event. Event - {event}", domainEvent.GetType().Name);

    }

}

在DependencyInjection中注入：

// 省略以上...并且这一句可以不需要了

// services.AddScoped<IApplicationDbContext>(provider => provider.GetRequiredService<TodoListDbContext>());

// 增加依赖注入

services.AddScoped<IDomainEventService, DomainEventService>();

return services;

最终的TodoListDbContext实现如下：

  • TodoListDbContext.cs
using System.Reflection;

using Microsoft.EntityFrameworkCore;

using TodoList.Application.Common.Interfaces;

using TodoList.Domain.Base;

using TodoList.Domain.Base.Interfaces;

using TodoList.Domain.Entities;

namespace TodoList.Infrastructure.Persistence;

public class TodoListDbContext : DbContext

{

    private readonly IDomainEventService _domainEventService;

    public TodoListDbContext(

        DbContextOptions<TodoListDbContext> options,

        IDomainEventService domainEventService) : base(options)

    {

        _domainEventService = domainEventService;

    }

    public DbSet<Domain.Entities.TodoList> TodoLists => Set<Domain.Entities.TodoList>();

    public DbSet<TodoItem> TodoItems => Set<TodoItem>();

    public override async Task<int> SaveChangesAsync(CancellationToken cancellationToken = new())

    {

        // 在我们重写的SaveChangesAsync方法中，去设置审计相关的字段，目前对于修改人这个字段暂时先给个定值，等到后面讲到认证鉴权的时候再回过头来看这里

        foreach (var entry in ChangeTracker.Entries<AuditableEntity>())

        {

            switch (entry.State)

            {

                case EntityState.Added:

                    entry.Entity.CreatedBy = "Anonymous";

                    entry.Entity.Created = DateTime.UtcNow;

                    break;

                case EntityState.Modified:

                    entry.Entity.LastModifiedBy = "Anonymous";

                    entry.Entity.LastModified = DateTime.UtcNow;

                    break;

            }

        }

        // 在写数据库的时候同时发送领域事件，这里要注意一定要保证写入数据库成功后再发送领域事件，否则会导致领域对象状态的不一致问题。

        var events = ChangeTracker.Entries<IHasDomainEvent>()

                .Select(x => x.Entity.DomainEvents)

                .SelectMany(x => x)

                .Where(domainEvent => !domainEvent.IsPublished)

                .ToArray();

        var result = await base.SaveChangesAsync(cancellationToken);

        await DispatchEvents(events);

        return result;

    }

    protected override void OnModelCreating(ModelBuilder builder)

    {

        // 应用当前Assembly中定义的所有的Configurations，就不需要一个一个去写了。

        builder.ApplyConfigurationsFromAssembly(Assembly.GetExecutingAssembly());

        base.OnModelCreating(builder);

    }

    private async Task DispatchEvents(DomainEvent[] events)

    {

        foreach (var @event in events)

        {

            @event.IsPublished = true;

            await _domainEventService.Publish(@event);

        }

    }

}

验证

生成Migrations

老办法，先生成Migrations。

$ dotnet ef migrations add AddEntities -p src/TodoList.Infrastructure/TodoList.Infrastructure.csproj -s src/TodoList.Api/TodoList.Api.csproj

Build started...

Build succeeded.

[14:06:15 INF] Entity Framework Core 6.0.1 initialized 'TodoListDbContext' using provider 'Microsoft.EntityFrameworkCore.SqlServer:6.0.1' with options: MigrationsAssembly=TodoList.Infrastructure, Version=1.0.0.0, Culture=neutral, PublicKeyToken=null

Done. To undo this action, use 'ef migrations remove'

使用种子数据更新数据库

为了演示效果，在Infrastructure/Persistence/下创建TodoListDbContextSeed.cs文件并初始化种子数据：

  • TodoListDbContextSeed.cs
using Microsoft.EntityFrameworkCore;

using TodoList.Domain.Entities;

using TodoList.Domain.Enums;

using TodoList.Domain.ValueObjects;

namespace TodoList.Infrastructure.Persistence;

public static class TodoListDbContextSeed

{

    public static async Task SeedSampleDataAsync(TodoListDbContext context)

    {

        if (!context.TodoLists.Any())

        {

            var list = new Domain.Entities.TodoList

            {

                Title = "Shopping",

                Colour = Colour.Blue

            };

            list.Items.Add(new TodoItem { Title = "Apples", Done = true, Priority = PriorityLevel.High});

            list.Items.Add(new TodoItem { Title = "Milk", Done = true });

            list.Items.Add(new TodoItem { Title = "Bread", Done = true });

            list.Items.Add(new TodoItem { Title = "Toilet paper" });

            list.Items.Add(new TodoItem { Title = "Pasta" });

            list.Items.Add(new TodoItem { Title = "Tissues" });

            list.Items.Add(new TodoItem { Title = "Tuna" });

            list.Items.Add(new TodoItem { Title = "Water" });

            context.TodoLists.Add(list);

            await context.SaveChangesAsync();

        }

    }

    public static async Task UpdateSampleDataAsync(TodoListDbContext context)

    {

        var sampleTodoList = await context.TodoLists.FirstOrDefaultAsync();

        if (sampleTodoList == null)

        {

            return;

        }

        sampleTodoList.Title = "Shopping - modified";

        // 演示更新时审计字段的变化

        context.Update(sampleTodoList);

        await context.SaveChangesAsync();

    }

}

在应用程序初始化的扩展中进行初始化和更新：

  • ApplicationStartupExtensions.cs
// 省略以上...

try

{

    var context = services.GetRequiredService<TodoListDbContext>();

    context.Database.Migrate();

    // 生成种子数据

    TodoListDbContextSeed.SeedSampleDataAsync(context).Wait();

    // 更新部分种子数据以便查看审计字段

    TodoListDbContextSeed.UpdateSampleDataAsync(context).Wait();

}

catch (Exception ex)

// 省略以下...

运行Api项目，得到下面的输出，中间我省略了一些SQL语句的输出：

$ dotnet run --project src/TodoList.Api

Building...

# ...省略

[14:06:24 INF] Applying migration '20211222060615_AddEntities'.

# ...省略

INSERT INTO [__EFMigrationsHistory] ([MigrationId], [ProductVersion])

VALUES (N'20211222060615_AddEntities', N'6.0.1');

# ...省略，注意下面的三个domain event，因为我们在造种子数据的时候有设置三个TodoItem标记为已完成，将会触发event。

[14:06:25 INF] Publishing domain event. Event - TodoItemCompletedEvent

[14:06:25 INF] Publishing domain event. Event - TodoItemCompletedEvent

[14:06:25 INF] Publishing domain event. Event - TodoItemCompletedEvent

# ...省略

[14:06:25 INF] Now listening on: https://localhost:7039

[14:06:25 INF] Now listening on: http://localhost:5050

[14:06:25 INF] Application started. Press Ctrl+C to shut down.

[14:06:25 INF] Hosting environment: Development

# ...省略

我们再去看看数据库中的数据：

  • TodoLists数据表：

  • TodoItems数据表

  • __EFMigrationsHistory迁移表：

总结

在本文中，我们着手搭建了基本的领域驱动设计对应的Domain层实现，包括两个领域实体对象及其关联的其他知识。最后通过种子数据的方式进行数据库数据操作的验证，下一篇我们将继续实现一个通用的Repository模式。

参考资料

  1. Domain Driven Design
  2. DDD领域驱动设计基本理论知识总结

系列导航

  • 使用.NET 6开发TodoList应用(1)——系列背景
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(2)——项目结构搭建
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(3)——引入第三方日志
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(4)——引入数据存储
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(5)——领域实体创建
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(5.1)——实现Repository模式
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(6)——实现POST请求
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(6.1)——实现CQRS模式
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(6.2)——实现AutoMapper
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(7)——实现GET请求
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(8)——实现全局异常处理
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(9)——实现PUT请求
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(10)——实现PATCH请求
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(11)——HTTP请求幂等性的考虑
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(12)——实现接口请求验证
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(13)——实现ActionFilter
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(14)——实现查询分页
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(15)——实现查询过滤
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(16)——实现查询搜索
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(17)——实现查询排序
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(18)——实现数据塑形
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(19)——实现HATEAOS支持
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(20)——处理OPTION和HEAD请求
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(21)——实现Root Document
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(22)——实现API版本控制
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(23)——实现缓存
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(24)——实现请求限流和阈值控制
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(25)——实现基于JWT的Identity功能
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(26)——实现RefreshToken
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(27)——实现Configuration和Option的强类型绑定
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(28)——实现API的Swagger文档化
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(29)——实现应用程序健康检查
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(30)——实现本地化功能
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(31)——实现Docker打包和部署
  • 使用.NET 6开发TodoList应用(32)——实现基于Github Actions和ACI的CI/CD

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    A 按题意模拟. scanf("%lld%lld%lld%lld",&n,&a,&x,&y); std::cout<<n * x - ( ...

  3. 一类巧妙利用利用失配树的序列DP

    I.导入 求长度为\(\text{len}\)的包含给定连续子串\(\text{T}\)的 0/1 串的个数.(\(|T|<=15\)) 通常来说这种题目应该立刻联想到状压 DP 与取反集--这 ...

  4. C语言 自定义函数按行读入文件2

    再改进下上次的读入一行函数,利用zlib库的gzgtec函数读取文件,动态分配内存,最后没有多出空行. 1 #include <stdio.h> 2 #include <stdlib ...

  5. 大规模 K8s 集群管理经验分享 · 上篇

    11 月 23 日,Erda 与 OSCHINA 社区联手发起了[高手问答第 271 期 -- 聊聊大规模 K8s 集群管理],目前问答活动已持续一周,由 Erda SRE 团队负责人骆冰利为大家解答 ...

  6. oracle 拆分字符串

    WITH t AS (SELECT '1-2-3-4' a FROM dual)SELECT Regexp_Substr(a, '[^-]+', 1, LEVEL) i FROM tCONNECT B ...

  7. Android给页面添加横线和竖线

    竖线 <View      android:layout_width="1dip"     android:layout_height="match_parent& ...

  8. spring注解-自动装配

    Spring利用依赖注入(DI)完成对IOC容器中中各个组件的依赖关系赋值 一.@Autowired 默认优先按照类型去容器中找对应的组件(applicationContext.getBean(Boo ...

  9. spring boot druid数据源

    pom.xml配置 <!-- druid --> <dependency> <groupId>com.alibaba</groupId> <art ...

  10. entfrm开源免费模块化无代码开发平台，开放生态为您创造更多的价值

    entfrm开发平台6大特性,赋能快速开发,为您创造更多的价值: 1. 模块化 丰富的模块稳定的框架 后台极易上手 目前已包括系统管理.任务调度.运维监控.开发工具.消息系统.工作流引擎.内容管理等模 ...