aggregate

# 聚合 (Aggregate) ## 概述 Eric Evans 将聚合定义为：**一组相关对象的集合，作为数据变更的整体单元**（"a cluster of associated objects that we treat as a unit for the purpose of data changes"）。每个聚合都有一个**聚合根**——作为外部访问聚合内部对象的唯一入口，以及一条由根的标识划定的**一致性边界**。 **核心概念**： - **聚合根（Aggregate Root）**：一个 Entity，作为聚合的唯一入口；外部引用只能指向它 - **一致性边界**：聚合内的不变量在事务内必须成立 - **事务单位**：原则上**一个事务只修改一个聚合实例**——这是 DDD 的基线规则，目的是保证聚合的独立性、可扩展性与最终一致的演进空间。仅当同一限界上下文内、跨聚合的不变量在业务上确实必须强一致（且最终一致代价高于事务耦合的代价）时，可有保留地放宽；放宽前应优先重新审视聚合边界是否划错了 - **聚合间引用**：通过 ID 引用，不通过对象引用 ## Java 实现 ```java // 聚合根：Order public class Order { private final String orderId; private List<OrderLine> items; // 从属于聚合 private OrderStatus status; private Money totalAmount; public void addItem(Product product, int quantity) { OrderLine line = new OrderLine(product, quantity); items.add(line); recalculateTotal(); } public void cancel() { if (!canBeCanceled()) { throw new IllegalStateException("Cannot cancel order"); } this.status = OrderStatus.CANCELED; } // 只通过聚合根修改数据，不直接访问items // ❌ 不要：order.getItems().add(...); // ✅ 要：order.addItem(...); private void recalculateTotal() { totalAmount = items.stream() .map(OrderLine::getTotal) .reduce(Money.ZERO, Money::add); } private boolean canBeCanceled() { return status == OrderStatus.PENDING || status == OrderStatus.PAID; } } // OrderLine：聚合内的对象，不应该独立存在 public class OrderLine { private final Product product; private final int quantity; public Money getTotal() { return product.getPrice().multiply(quantity); } } ``` ## Python 实现 ```python class Order: def __init__(self, order_id: str, customer_id: str): self.order_id = order_id self.customer_id = customer_id self.items = [] self.status = "PENDING" self.total_amount = Money(0, "USD") def add_item(self, product: 'Product', quantity: int): """通过聚合根添加项""" line = OrderLine(product, quantity) self.items.append(line) self._recalculate_total() def can_be_canceled(self) -> bool: return self.status in ["PENDING", "PAID"] def cancel(self): if not self.can_be_canceled(): raise ValueError("Cannot cancel order") self.status = "CANCELED" def _recalculate_total(self): self.total_amount = sum( (line.get_total() for line in self.items), Money(0, "USD") ) class OrderLine: def __init__(self, product: 'Product', quantity: int): self.product = product self.quantity = quantity def get_total(self) -> 'Money': return self.product.price.multiply(self.quantity) ``` --- ## 聚合的边界设计 ### 原则 1. **根引用聚合内部**：聚合根可以引用内部对象 2. **外部引用聚合根**：外部只能引用聚合根 3. **内部对象不引用外部**：不创建循环引用 ### 反例 ```java // ❌ 错误：从外部直接访问聚合内部 Order order = orderRepository.find("O001"); OrderLine line = order.getItems().get(0); // 直接访问！ line.setQuantity(100); // 修改！ // ✅ 正确：通过聚合根 Order order = orderRepository.find("O001"); order.updateItem(0, 100); // 通过聚合根修改 ``` --- ## 最佳实践 1. **设定清晰的聚合边界** 2. **只通过聚合根操作** 3. **保护聚合内的一致性** 4. **聚合根是仓储的访问点** ## Vaughn Vernon 的四条聚合设计规则 Vaughn Vernon 在 *Implementing Domain-Driven Design*（IDDD，红皮书）中提炼了四条被广泛认可的聚合设计经验： 1. **在聚合边界内保护真正的业务不变量** ——只有"必须强一致"的规则，才值得放进同一个聚合。 2. **设计小聚合** ——优先单根 + 少量值对象；避免把所有相关 Entity 全塞进一个根。 3. **聚合之间通过全局唯一标识引用** ——不要用对象引用穿透聚合边界。 4. **聚合外部使用最终一致性** ——跨聚合的协同通过领域事件与最终一致机制完成。 ```java // ✅ 遵循规则：小聚合 + ID 引用 public class Order { private OrderId id; private CustomerId customerId; // 通过 ID 引用其他聚合，而非 Customer 对象 private List<OrderLine> items; // 聚合内部实体 private OrderStatus status; } // ❌ 违反规则：穿透边界、对象引用 public class Order { private Customer customer; // 直接持有另一聚合的对象引用 private List<OrderLine> items; public void changeCustomerEmail(String email) { customer.setEmail(email); // 跨聚合直接写——破坏单写规则 } } ``` ## 聚合大小如何把握 "小聚合"是原则，但"多小才算小"没有标准答案。下列实操判据可帮助判断： **判断聚合是否过大**： - 一次加载需要拉取大量子对象（数十乃至数百条），多数操作只用到其中一小部分 - 频繁出现"我只想改这一个字段，却要先 load 整个聚合"的吐槽 - 高并发下因聚合粒度大而触发版本冲突 / 乐观锁失败 - 同一聚合内的不同部分**修改频率明显不同**——通常意味着隐藏着另一个聚合 **判断聚合是否过小（被切碎了）**： - 一个业务操作需要同时改 3 个以上聚合并维护强一致 - 频繁需要跨聚合 join 才能完成基本查询 - 业务规则被迫散落到应用服务里"做编排式校验" **经验判据**： - 优先把**真正共享一致性的最小子集**放进同一聚合 - 当聚合内某子集**修改频率独立、查询路径独立**，就考虑独立成新聚合 - "**先粗后细**"——不确定时先做大聚合，等出现性能或冲突信号再拆，比反过来从碎片合并容易得多 ## 常见误区 ❌ **上帝聚合**——把 Order + Customer + Product + Inventory 全塞进一个根 → 用 ID 引用其他聚合，每个聚合只承载自己的真实不变量 ❌ **从外部直接操作聚合内部对象**——`order.getItems().add(...)` 跳过聚合根校验 → 暴露行为方法 `order.addItem(...)`，集合修改入口只在聚合根内部 ❌ **跨聚合写在一个事务里**——一次事务同时更新 Order、Inventory、Payment → 同一事务只改一个聚合，跨聚合协同用领域事件 + 最终一致性 聚合是建立清晰边界、保证数据一致的关键设计。