Domain Model(领域模型) 和 EntityFramework 如何正确进行对象关系映射?

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Domain Model(领域模型) 和 EntityFramework 如何正确进行对象关系映射?

范大脚脚 2017-11-14 23:42:00 浏览872
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设计误区

  在 MessageManager 项目的上一个版本中,主要存在两个领域模型:Messgae 和 User,他们数据库之间的映射关系是一对多的关系,就是一个用户拥有多个消息,但是一个消息只能对应一个用户(发件人或收件人),我们看下领域模型的设计(暂不包含业务逻辑)。

  Domain Model-Message:

复制代码
 1 namespace MessageManager.Domain.DomainModel
 2 {
 3     public class Message : IAggregateRoot
 4     {
 5         #region 构造方法
 6         public Message()
 7         {
 8             this.ID = Guid.NewGuid().ToString();
 9         }
10         #endregion
11         
12         #region 实体成员
13         public string FromUserID { get; set; }
14         public string FromUserName { get; set; }
15         public string ToUserID { get; set; }
16         public string ToUserName { get; set; }
17         public string Title { get; set; }
18         public string Content { get; set; }
19         public DateTime SendTime { get; set; }
20         public bool IsRead { get; set; }
21         public virtual User FromUser { get; set; }
22         public virtual User ToUser { get; set; }
23         #endregion
24 
25         #region IEntity成员
26         /// <summary>
27         /// 获取或设置当前实体对象的全局唯一标识。
28         /// </summary>
29         public string ID { get; set; }
30         #endregion
31     }
32 }
复制代码

  Domain Model-User:

复制代码
 1 namespace MessageManager.Domain.DomainModel
 2 {
 3     public class User : IAggregateRoot
 4     {
 5         #region 构造方法
 6         public User()
 7         {
 8             this.ID = Guid.NewGuid().ToString();
 9         }
10         #endregion
11         
12         #region 实体成员
13         public string Name { get; set; }
14         public virtual ICollection<Message> SendMessages { get; set; }
15         public virtual ICollection<Message> ReceiveMessages { get; set; }
16         #endregion
17 
18         #region IEntity成员
19         /// <summary>
20         /// 获取或设置当前实体对象的全局唯一标识。
21         /// </summary>
22         public string ID { get; set; }
23         #endregion
24     }
25 }
复制代码

  乍一看,Message 和 User 领域模型并没有什么问题,只是设计的太贫血(只是包含一些属性字段),抛开业务逻辑,我们看下 Message 和 User 之间的关联,Message 模型中拥有 FromUserID,FromUserName,ToUserID,ToUserName 字段,用来表示和 User 模型的关联,Navigation Properties(导航属性)为:FromUser 和 ToUser,类型为 User,再看一下 User 模型的导航属性:SendMessages 和 ReceiveMessages,类型为 ICollection<Message>,我们如果按照平常的开发模式(脚本驱动模式),这样设计没有一点问题,很方便对 ORM 进行配置:

复制代码
 1         /// <summary>
 2         /// Initializes a new instance of <c>MessageConfiguration</c> class.
 3         /// </summary>
 4         public MessageConfiguration()
 5         {
 6             HasKey(c => c.ID);
 7             Property(c => c.ID)
 8                 .IsRequired()
 9                 .HasMaxLength(36)
10                 .HasDatabaseGeneratedOption(DatabaseGeneratedOption.None);
11             Property(c => c.FromUserID)
12                 .IsRequired()
13                 .HasMaxLength(36);
14             Property(c => c.ToUserID)
15                 .IsRequired()
16                 .HasMaxLength(36);
17             Property(c => c.Title)
18                 .IsRequired()
19                 .HasMaxLength(50);
20             Property(c => c.Content)
21                 .IsRequired()
22                 .HasMaxLength(2000);
23             Property(c => c.SendTime)
24                 .IsRequired();
25             Property(c => c.IsRead)
26                 .IsRequired();
27             ToTable("Messages");
28 
29             // Relationships
30             this.HasRequired(t => t.FromUser)
31                 .WithMany(t => t.SendMessages)
32                 .HasForeignKey(t => t.FromUserID)
33                 .WillCascadeOnDelete(false);
34             this.HasRequired(t => t.ToUser)
35                 .WithMany(t => t.ReceiveMessages)
36                 .HasForeignKey(t => t.ToUserID)
37                 .WillCascadeOnDelete(false);
38         }
复制代码

  上面代码表示 Message 的映射配置,如果外键可以为 NULL,则使用 HasOptional 方法,多对对则使用 HasMany 和 WithMany,WillCascadeOnDelete 用来级联删除配置,EntityTypeConfiguration 的具体详细配置,请参照:http://msdn.microsoft.com/zh-cn/data/jj591620.aspx

  上面的设计到底有没有问题?我们来分析一下,首先 User 领域模型中的 SendMessages 和 ReceiveMessages 属性,如果单独作为导航属性,这是没有什么问题的,因为我们可以使用导航属性很方便的进行映射配置(比如上面代码),但是放在领域模型中就有点不伦不类了,User 是一个用户对象,我们不能在它的身上来挂一些属于它的东西,因为这些并不是用户本身所具有的,这就好像我设计一个用户模型,它拥有手机,电脑,背包,房子,车子等等,然后就必须在这个用户模型中添加这个属性,这样设计就会很不合理,这个应该设计在它所拥有的物品上,因为只有这些物品拥有用户,这些物品相对于用户来说,才有真正的存在意义。

  再来看 Message 领域模型,首先 FromUserID,FromUserName,ToUserID,ToUserName 这四个字段就让我们看得很不顺眼,因为这些都是已死的字段,Message 应该关联的是活的 User,而并不是在它身上打上几个 User 的标签,这个表现应该在数据库中(因为数据库中就是存的这些已死的字段),而并不是在活的 Message 领域模型中,FromUser 和 ToUser 的设计是没有问题的,因为关联的就是活的 User 对象。

  为什么有了 FromUser 和 ToUser 对象,Message 领域模型中还要添加上面那四个字段呢?主要原因还是受思维模式的影响(脚本驱动模式),虽然是基于领域模型设计,但是在设计过程中就会不自觉的往脚本驱动模式上套,为什么?因为我们要使用数据库,不管怎么设计,这些对象都是要存在数据库中的,而数据库存的都是一些已死的对象(只是包含字段),对象死了,那怎么来表示 Message 和 User 对象之间的关联呢?答案就是 FromUserID 和 ToUserID,因为只有通过这两个字段,才能在数据库中体现 Message 和 User 对象之间的关联,数据库存储中确实是这么做的,但是我们把数据库中的关联表现在领域模型中就很不合适了,最后的结果就是 FromUser 和 ToUser 对象的作用只是用来映射配置,Message 领域模型变成和数据库中的 Message 表一样,状态都是已死,转换也就是死的对象转换为死的对象。

  那到底怎么设计?答案就是把 Message 领域模型中的 FromUserID,FromUserName,ToUserID,ToUserName 四个属性去掉,User 领域模型中的 SendMessages 和 ReceiveMessages 属性也去掉,让领域模型变得干净。那有人会问了,你把这些关联字段去掉了,怎么去映射数据库呢?天无绝人之路,使用 EntityFramework(ORM 工具之一)就很方便的进行映射配置,具体配置,可以看下枚举映射和关联映射两个节点。

数据库已死

  本节点纯属扯淡,兄台们不感兴趣的话,可以直接略过。

  “数据库已死”的这个概念,并不是本人提出的,早在六年前在解道中就有人提出,具体可以参考:

  首先,强调一点,数据库已死的概念,并不是说我们项目中不使用数据库(想想应用程序不使用数据库也不可能),只是说应用程序设计的核心不再是基于数据库设计的,而应该是基于面向对象设计,数据库只是存储数据的一种方式,当然也可以配置文件存储或者内存存储。以往我们进行应用程序设计的时候,都是先根据业务需求定义表结构,然后根据表结构用“面向对象”的语言去传递 SQL 放到数据库中执行,这样面向对象语言就成了所谓的 SQL 搬运工,这样造成的问题就是非常难维护,牵一发而动全身,而且性能瓶颈也主要体现在数据库方面,想想应用程序的性能问题(排除代码问题),我们可以使用负载均衡增加服务器,来分担所带来的压力,而应对数据库性能问题呢?从“MySpace”的经历上就可以看出,那是相当的难处理,而且性能问题主要集中在数据库方面,也是设计的不合理所造成的。

  我们来看一下 MySqace 的信息系统发展历程:

  • 第一代架构—添置更多的Web服务器:因为用户量小,所以我们一般部署应用程序的时候,都是应用程序和数据库各部署一台,当用户暴增之后,我们就开始部署更多的应用程序服务器(数据库服务器还是一台),但是当用户量达到一定的程度后,部署再多的应用程序服务器已没有什么用,因为数据库服务器就一台。
  • 第二代架构—增加数据库服务器:与增加 Web 服务器不同,增加数据库并没那么简单。如果一个站点由多个数据库支持,设计者必须考虑的是,如何在保证数据一致性的前提下让多个数据库分担压力。MySpace 运行在三个 SQL Server 数据库服务器上—一个为主,所有的新数据都向它提交,然后由它复制到其它两个;另两个数据库服务器全力向用户供给数据,用以在博客和个人资料栏显示。这种方式在一段时间内效果很好—只要增加数据库服务器,加大硬盘,就可以应对用户数和访问量的增加。说到低,这种方式就是拆分数据库,不同的应用程序使用数据库不同,然后部署再不同的服务器上,但是当用户再次达到一定程度后,这种方案也不太适合了。
  • 第三代架构—转到布式计算架构:MySpace 将目光移到分布式计算架构——它在物理上分布的众多服务器,整体必须逻辑上等同于单台机器。拿数据库来说,就不能再像过去那样将应用拆分,再以不同数据库分别支持,而必须将整个站点看作一个应用。现在,数据库模型里只有一个用户表,支持博客、个人资料和其他核心功能的数据都存储在相同数据库。既然所有的核心数据逻辑上都组织到一个数据库,那么 MySpace 必须找到新的办法以分担负荷——显然,运行在普通硬件上的单个数据库服务器是无能为力的。这次,不再按站点功能和应用分割数据库,MySpace 开始将它的用户按每百万一组分割,然后将各组的全部数据分别存入独立的SQL Server实例。可以看出这种方式显然也不能满足高用户量的需求。
  • 第四代架构—求助于微软方案:2005年早期,账户达到九百万,MySpace 开始用微软的 C# 编写 ASP.NET 程序。在收到一定成效后,MySpace 开始大规模迁移到 ASP.NET。用户达到一千万时,MySpace 再次遭遇存储瓶颈问题。SAN 的引入解决了早期一些性能问题,但站点目前的要求已经开始周期性超越 SAN 的 I/O 容量——即它从磁盘存储系统读写数据的极限速度。
  • 第五代架构—增加数据缓存层并转到支持 64 位处理器的 SQL Server 2005:MySpace 账户达到一千七百万,MySpace 又启用了新的策略以减轻存储系统压力,即增加数据缓存层——位于 Web 服务器和数据库服务器之间,其唯一职能是在内存中建立被频繁请求数据对象的副本,如此一来,不访问数据库也可以向 Web 应用供给数据。2005年中期,服务账户数达到两千六百万时,MySpace 因为我们对内存的渴求而切换到了还处于 beta 测试的支持 64 位处理器的 SQL Server 2005。升级到 SQL Server 2005 和 64 位 Windows Server 2003 后,MySpace 每台服务器配备了 32G 内存,后于 2006 年再次将配置标准提升到 64G。
  • 。。。。

  总结:从 MySpace 看更加验证,数据库是软件系统的瓶颈,而且最不可伸缩,一旦数据库成为系统瓶颈,就得动大手术,实现架构上的变迁,这是伤筋动骨,变迁人员压力巨大的。另外由于是社区,就是变迁数据丢失也没什么大不了,如果是企业那就......

  如果我们从软件系统开始之初,就使用对象分析设计,不与数据库沾边,整个流程就完全 OO,分析设计直至代码都摆脱了数据库影响,这个流程如下:

  1. 分析建模(基于领域驱动设计的业务建模)
  2. 细化设计(基于领域驱动设计的架构设计)
  3. 代码实现
  4. 调试测试
  5. 部署运行

  那么数据库在什么时候建立呢?数据库表结构的创建可以延缓到部署运行时,这样,整个上游环节就不涉及数据库技术,而是使用更符合自然的表达 OO 方式,软件质量就更高了。现在,很多人已经理解,分析设计要用 OO,但是数据库是运行阶段缺少不了的,确实,这是正确观点,我们夺取数据库的王位,不是将它打倒,只是理性和平移交权力重心而已,数据库退出主角地位,让位于中间件,也预示着过去数据库为王的时代的结束, 但是数据库会和操作系统一样,成为我们现代软件系统一个不可缺少重要的基础环节。

  了解了这么多,回到”设计误区“这一节点,你会发现,造成设计误区的主要原因还是,在设计的时候不自觉以数据库为中心了,而并非领域模型。

枚举映射

  在 Message 领域模型中,有个 MessageState 枚举类型,用来表示消息的状态,当然我们也可以使用 Bool 类型的字段来表示,但是消息状态是消息本身的一种状态,用对象来表示更为合适,MessageState 枚举定义如下:

复制代码
1 namespace MessageManager.Domain.DomainModel
2 {
3     public enum MessageState
4     {
5         Read,
6         NoRead
7     }
8 }
复制代码

  我们使用单元测试对映射转换进行测试,也就是 Code First 模式,测试代码:

复制代码
 1 namespace MessageManager.Repositories.Tests
 2 {
 3     public class UserRepositoryTest
 4     {
 5         [Fact]
 6         public void AddUserRepository()
 7         {
 8             IUserRepository userRepository = new UserRepository(new EntityFrameworkRepositoryContext());
 9             User user1 = new User("小菜");
10             User user2 = new User("大神");
11             userRepository.Add(user1);
12             userRepository.Add(user2);
13             userRepository.Context.Commit();
14         }
15     }
16 }
复制代码

  生成数据库发生异常:

  这个主要原因是当前 EntityFramework 版本不支持枚举类型映射,当前使用的 EntityFramework 版本为 4.3.1:

1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
2 <packages>
3   <package id="EntityFramework" version="4.3.1" targetFramework="net40" />
4 </packages>

  EntityFramework 的版本太老了,更新版本为 6.1.1,NuGet 更新命令:update-package EntityFramework

  EntityFramework 从 4.3.1 升级到 6.1.1 更改的地方(http://msdn.microsoft.com/en-us/data/upgradeef6.aspx):

  1. System.Data.EntityState.Modified; 更改为 System.Data.Entity.EntityState.Modified;
  2. DatabaseGeneratedOption 需要添加 System.ComponentModel.DataAnnotations.Schema 命名空间。

  在升级完 EntityFramework 版本后,重新运行单元测试,但是发现又报如下错误:

  解决方案:

  在 MessageManagerDbContext 构造函数中添加如下代码:

复制代码
1         public MessageManagerDbContext()
2             : base("MessageManagerDB")
3         {
4             var ensureDLLIsCopied = System.Data.Entity.SqlServer.SqlProviderServices.Instance; 
5             this.Configuration.LazyLoadingEnabled = true;
6         }
复制代码

  重新运行单元测试,测试成功,就会发现在 MessageManagerDB 数据库的 Messages 表中已生成 State 字段,类型为 Int,当然也可以通过 EntityTypeConfiguration 中的 HasColumnType 进行自定义字段类型。

关联映射

  先看一下,如果我们没有进行任何的 EntityTypeConfiguration 关联设置,生成数据库会是怎样?MessageConfiguration 和 UserConfiguration 配置如下:

复制代码
 1     public class MessageConfiguration : EntityTypeConfiguration<Message>
 2     {
 3         /// <summary>
 4         /// Initializes a new instance of <c>MessageConfiguration</c> class.
 5         /// </summary>
 6         public MessageConfiguration()
 7         {
 8             HasKey(c => c.ID);
 9             Property(c => c.ID)
10                 .IsRequired()
11                 .HasMaxLength(36)
12                 .HasDatabaseGeneratedOption(DatabaseGeneratedOption.None);
13             Property(c => c.Title)
14                 .IsRequired()
15                 .HasMaxLength(50);
16             Property(c => c.Content)
17                 .IsRequired()
18                 .HasMaxLength(2000);
19             Property(c => c.SendTime)
20                 .IsRequired();
21         }
22     }
复制代码
复制代码
 1     /// <summary>
 2     /// Represents the entity type configuration for the <see cref="Customer"/> entity.
 3     /// </summary>
 4     public class UserConfiguration : EntityTypeConfiguration<User>
 5     {
 6         #region Ctor
 7         /// <summary>
 8         /// Initializes a new instance of <c>UserConfiguration</c> class.
 9         /// </summary>
10         public UserConfiguration()
11         {
12             HasKey(c => c.ID);
13             Property(c => c.ID)
14                 .IsRequired()
15                 .HasMaxLength(36)
16                 .HasDatabaseGeneratedOption(DatabaseGeneratedOption.None);
17             Property(c => c.Name)
18                 .IsRequired()
19                 .HasMaxLength(20);
20         }
21         #endregion
22     }
复制代码

  上面代码中我们并没有进行关联配置,生成 MessageManagerDB 数据库中 Messages 表结构:

  可以看到我们虽然没有进行任何的关联设置,Code First 会自动为我们创建外键关联,仅仅是在 Message 领域模型中添加:

1         public virtual User SendUser { get; set; }
2         public virtual User ReceiveUser { get; set; }

  以上效果是我们想要的,这也是 EntityFramework 的进步之处,符合领域驱动设计的思想,领域模型中没有数据库中所谓的主外键关联,有的只是对象之间的关联,而数据库只是存储数据的一种表现,这样数据库设计的概念就不存在了,也让我们忘了数据库的存在,而把更多的精力放在领域模型的设计上,这就是领域驱动设计关键所在。

  除了 EntityFramework 默认生成关联配置,我们也可以进行自定义配置,比如,上面生成外键字段为:SendUser_ID 和 ReceiveUser_ID,也可以自定义字段名称:

复制代码
1             HasRequired(x => x.SendUser)
2                 .WithMany()
3                 .Map(x => x.MapKey("SendUserID"))
4                 .WillCascadeOnDelete(false);
5             HasRequired(x => x.ReceiveUser)
6                 .WithMany()
7                 .Map(x => x.MapKey("ReceiveUserID"))
8                 .WillCascadeOnDelete(false);
复制代码

  上面就是自定义外键字段为:SendUserID 和 ReceiveUserID,关于 EntityTypeConfiguration 的配置,比如一对一,一对多,多对多,联合主外键等等,可以参考:

后记

  更新项目:MessageManager.Domain,MessageManager.Domain.Tests,MessageManager.Repositories 和 MessageManager.Repositories.Tests,其他未更新,获取生成会报错。

  幻想下,如果存在对象性数据库,存储的都是“活生生”的对象,那是怎样的一种情形?咳咳,只是幻想。




本文转自田园里的蟋蟀博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/xishuai/p/domainmodel_entityframework_database.html,如需转载请自行联系原作者

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