Web编程规范之三层架构设计规范

本篇是我对Web开发规范中关于三层架构设计规范的一些浅见。虽然三层架构是比较普通，也比较简单的架构设计模式。但是随着业务的增长，涉及到的对象越来越多，处理的逻辑越来越复杂。这其中难免会出现设计不当，从而导致业务报错或逻辑代码混乱等问题的出现。下面我就来简单的谈一谈我是如何设计的？（注：本篇的见解是在基于当前比较流行的MVC设计模式，不知道什么是MVC设计模式的小伙伴，请自行查找相关资料。）

逻辑划分

在三层的架构设计中通常会采用如下设计方案对逻辑进行划分：

Controller (表现层)

在MVC设计模式中使用Controller代表，它的主要作用为：

针对用户的输入进行验证
构建对象并调用 Service
返回给用户VO或VM

Service（业务层，也叫服务层）

接收Controller传过来的对象
编写业务逻辑

在编写业务的时候有几个技巧：
1）对于所有更新操作，都把BO对象当成参数来接收，把更新后的对象当返回值

public OrderBO cancel(OrderBO orderBO) { return orderBO; }    /** 取消订单. */
public OrderBO finish(OrderBO orderBO) { return orderBO; }    /** 完成订单. */
public OrderBO paid(OrderBO orderBO) { return orderBO; }      /** 支付订单. */

2）对于查询而言，如果对象不存在，直接返回null或抛出异常均可。当返回为null时，上层调用需要进行判null处理
3）如果是更新类操作，被操作的对象不存在时，这个时候一定要抛出异常
4）在需要抛出异常的地方使用日志详细的记录
5）如果在Service的方法中涉及到多个更新操作，需要在Service中开启事务。即使该方法的上层调用Service开启了事务，该方法也应该开启。以创建订单为例

@Transactional
    public OrderBO save(OrderBO orderBO) {
        // .....
        OrderMaster orderMaster = new OrderMaster();
        BeanUtils.copyProperties(orderBO, orderMaster);
        // 存储订单
        orderMasterRepository.save(orderMaster);
        productInfoService.decrStock(
                orderBO.getOrderDetailList().stream()
                        .map(e-> new StockBO(e.getProductId(),e.getProductQuantity()))
                        .collect(Collectors.toList())
        );
        return orderBO;
    }

    @Transactional //即使上层调用有这个标记，这里最好也加，因为可能会单独调用
    public void decrStock(List<StockBO> stockBOList) {
        stockBOList.stream().forEach(e -> {
            ProductInfo productInfo = this.findOne(e.getProductId());
            if (productInfo == null) {
                throw new WxbpException(ErrorCodeEnum.PRODUCT_NOT_EXIST);
            }
            Integer remainStock = productInfo.getProductStock() - e.getProductStock();
            if (remainStock < 0) {
                throw new WxbpException(ErrorCodeEnum.PRODUCT_STOCK_ERROR);
            }
            productInfo.setProductStock(remainStock);
            repository.save(productInfo);
        });
    }

调用其他Service或Repository
返回BO对象或POJO对象

Repository（数据访问层）

由业务层调用和数据库进行交互来实现对数据的CRUD操作。为了提高效率，这一般会使用ORM框架，例如Mybatis或Hiberinate。
返回POJO对象

模型对象定义

除基本的架构外，还会存在很多其他的实体对象，这些对象包括：

POJO: 普通的Java对象，映射数据表，内部属性均对应于数据表的列名。用于接收数据库的返回结果。通常在Service和Repository之间进行数据传递。
BO : 业务对象，是针对整个逻辑单元构成的对象，例如订单业务对象不仅包含订单的信息，还包含订单明细。该对象主要在Controller和Service 之间进行数据传递，可以由不同的POJO组成。如果POJO的属性与BO相同时，可以不用创建BO对象而直接使用POJO对象来充当BO。
VO : 视图对象，这类对象仅用于返回用户可以看到的信息。例如用户请求产品信息时，返回了一个产品业务对象，我们不能直接把这个对象返回给用户，因为对象的内容包含了很多敏感信息（库存，采购价等），需要进一步对其处理，过滤掉这些敏感信息，从而构成了视图对象。
VM：视图模型，和VO很像，也是用户返回用户可以看到的信息。这个概念是MVC设计模式中的，对应于MVC中的M，这个对象通常对应于整个页面的信息，由一个或多个VO。例如个人中心的页面，不仅包含用户信息，还有订单信息，积分的信息等。
PO：参数对象，这个对象映射到Controller方法中的参数。当Controller需要的参数过多时，我们通常使用对象进行参数的接收，这个对象就是请求参数对象。

简化理解

对于上述三层架构中涉及的业务和对象，我们可以简化这样理解，假设有这样一个情景。
BOSS把总监(Controller)叫到办公室，说：公司经营的状况如何了，给我出个总体报告我看看。总监收到指令后把A部门的经理(Service)叫到了办公室，并说：我需要近一年A部门的总结报告。A部门经理需要收到请求后，开始使用报表工具做事(Repository)，当遇到了自己处理不了的地方又会叫其他有关联的经理帮助处理(调用其他的Service)，最后完成了整件事。把报告交给了总监，总监看过之后发现没什么问题，又把B部门的经理叫到了办公室，并说了需求(有时候需要给B看A部门的报告的部分或所有结果), B部门的经理收到请求后，也是同A一样的处理办法，把报告交给了总监。此时总监这里已经有了BOSS要的所有数据，然后进行汇总，交给BOSS。而在这个过程中，为保密和方便各方之间的沟通，BOSS和总监之间的对话可以理解成 PO -> BO 的过程，总监和经理的对话可以理解成BO->POJO的过程，当然有些经理对业务理解比较透彻就不需要转换了(直接使用BO，此时BO=POJO)。而这个对话过程反过来就是，进行逐层汇报的时候，应该言简意赅，一语中的，至于你怎么做的，就不要向上层反映了。最后达到BOSS那里只要看到满意的结果就好。

Service分层设计

Service分层设计是什么意思呢？让我们来看一个例子

public interface OrderService{
    /** 查询一个订单. */
    OrderBO findOne(String orderId);

    /** 取消订单. */
    void cancel(OrderBO orderBO);
}

在上述的代码中OrderService包含根据orderId获取订单这个操作。那么对于买家而言调用此方法是需要对买家进行安全性验证的，非该用户的订单则不能返回给调用方。为了代码的整洁性我们衍生出来一个BuyerService，这个BuyerService主要处理和买家相关的业务，对买家进行验证后在进行调用相应的Service。

public class BuyerService{

    public OrderBO checkOrderOwner(String userId,String orderId){
           OrderBO orderBO = orderService.findOne(orderId);
            if(!orderBO.getUserID().equals(userId)) { //抛出异常； }
            return orderBO;
    }
    
    /** 查询用户的订单列表. */
    public OrderBO findOrderList(String userId,String orderId){
            OrderBo orderBO =checkOrderOwner(userId,orderId);
            return orderBO 
    }
}

这个分层理解起来也和三层架构类似，你当然可以在Controller中直接使用 OrderService 进行操作，就像你也可以直接使用Repository操作一样，只不过是比较麻烦而已。更好的设计有助于提高代码的整洁性，可读性和可维护性。

提升效率小妙招

如上的设计中涉及复杂业务的同时又衍生出了很多不同种类的对象，在开发的过程中会难免会造成代码的可读性，安全性和可维护性降低，下面我们看一些可以提升整体的开发效率的小妙招。

对象转换工具：实现不同对象间的转换操作，可以由一个对象拆分为多个对象，也可以由多个对象组合成一个对象。
统一返回的对象：这一点对调用方而言很重要，如果我们的返回值结构多种多样，这会让调用方不知如何处理，从而增加使用难度。故需要统一的返回值结构，通常返回值的JSON结构如下：

{ "code":"0","msg":"操作成功","data":"需要返回给用户的数据"} 
  或
{ "code":"错误的状态码","msg":"错误的信息" }

统一返回对象工具：该工具主要是封装一些快捷返回【统一返回的对象】的方法，避免大量冗余的代码。
全局的异常处理拦截器：虽然上面有了【统一返回的对象】，但是当抛出异常的时候，返回给用户的信息破坏了这个对象的结构，导致用户处理起来困难。所以需要全局的异常拦截器，拦截异常然后处理成【统一返回的对象】格式。
统一异常类型和异常代码：如果在代码中存在各式各样的异常类型和异常信息的硬编码，一经修改就有可能导致遗漏或逻辑报错等问题，让代码难以维护。所以需要统一的异常类型和集中管理异常代码是必要的。