OO的"沉重"，DDD的反思

DDD是乎達成了相當了不起的成就，給出了一套方法論，讓programmer可以沿著物件導向開發的方式前進，一切的問題似乎是迎刃而解！？

但是本身的經歷說明了似乎還有長遠的路要走，下面記錄下我幾個不解之處

database/persistence是否屬於domain model??

這個大哉問其實再Martin Folwer的PoEAA有所解答，本書主要討論DB模組與OO模型之間轉換的問題，根據作者的講法，是的DB物件屬於domain model的一部分，同時hibernate可能也是實作了大多數PoEAA裡面的內容
不過在DDD內，並沒有詳細探討到DB模型如何融入到domain model內，倒是Jimmy Nilsson的著作談到，如果我們想把Persistence機制與OO模型完全切開，將會導致七八種很嚴重的"後遺症"，然則讓OO model與Persistence機制完全分開又有其好處，不過看來現實是極難辦到

DDD的實際範例?

單單DDD一本書，實際上有太多縫隙需要填補，Jimmy Nisson的著作是個不錯的選項，然則還是有許多方面需要考慮的

DDD是否為唯一方式?是否與其他模範(paradigm)設計方式結合?

前者顯然否定，明顯來說一些嵌入式系統底層就無法享受這樣的好處，不過物件導向的原則倒是往往深入開發的過程。
其他典範如SOA、generic programming、Aspect...等等，都是一些很好的考量，我們看到compiler愈來愈強大，如何混合這些方法論或者技術層次的工具，都是一些開發時可以考量的。如Modern C++ design一書結合pattern以及generic programming的技巧就叫人拍案叫絕，但是個人認為這種技術的門檻太高，短時間內不會被廣泛採用。Aspect則是似乎可以解決Persistence以及OO model分割的問題

OO的"沉重"，DDD (3)

此書最後的部分，也是最精彩跟抽象的部分，從單一專案開發跨足多專案開發

作者首先點出，一個大企業，裡面維護單一的專案是不可能的，也就是累積了或者同時會有好幾個專案在開發，也不是所有專案都使用OO或者DDD開發，也就是多種的可能性

然則使用Domain model，可以嘗試著去描述其他的部分，也就是domain model的本質上並不受限於任何程式語言風格，講求的是溝通以及理解

在整合的過程中，有三件事情是重要的

• 一致性以及完整性 : 所有開發團隊對於相關的部分必須有一致的認知，否則會造成一些整合上不可預期的結果
• 精煉 : 為了能夠掌握專案的目標，同時維護專案在可以理解的情況下，精煉、精簡出Core domain有其必要性
• 大比例架構 : 所有事情不是一步登天，做為指導原則作者提倡大比例架構，如果特殊化，在軟體上可以稱為Architecture

一致性以及完整性

一張圖道盡整個一致性以及完整性維護的地圖

Bounded Context : 將想要表達的模型，有範圍的規劃起來，並且給予有意義的名字，同時確保範圍內不會受到其他模型的影響。

Continuous Integration : 分布整合、自動測試、概念整合、model整合，尤其是自動測試，是一種快速檢視Context之間有沒有問題的技術

Context Map : 強調各bounded context之間的交互作用，可以思考SOA是如何運作

由上面三個主要元素，可以知道，在畫分完畢後，主要的問題將是context之間的介面

最常見的是介面/service之間的問題，是否由相同團隊開發?是否有權利要求提供介面?是否需要完成自己轉接介面(adapter)，而影響因素有溝通能力以及決定權

Shared Kernel : 共享的概念上子集，類似binary/source code等級的分享

Customer/Supplier Development Team : 上下游關係，如開發廠仰賴系統廠的功能，有分層的味道，兩邊必須要有適當的協調者

Conformist : 單純的跟隨者，例如開發廠完全無法要求系統廠提供任何支援性功能，那只有單純的跟隨

Anticorruption Layer : 透過實現特定層面(layer)，團隊自行完成上游所不提供，但自己所需的功能

Open Host Service : 經過一段時間開發，整合所有開放的service

Published Language : 透過一種標準，開放service，如SOAP

兩大因素與採用模式的關係圖如下

精煉

為了能夠集中精神在主要目標，以及提供能夠處理的內容，深入理解context之後，精煉出主要的模型是必須的，但也是費力氣的

Domain Vision Statement : 願景是很簡短且重要的

Highlighted Core : 從大量的背景知識中抽出重要的部分

Segregated Core : 將核心更加模組化

Generic Subdomain : 將支持性的模型移出core domain

Cohesive Mechanism : 讓domain集中在what to do不是耗費在解釋how to do

Abstract Core : 抽象畫主要設計

其中作者點出了很多的風險

大比例原則

以architecture角度切入會顯得比較容易體會，但是architecture並不等於domain model，所以作者提供的觀點卻是更高階的

• evolving order : 概念上的模型必須隨著模型一直演變
• system metaphor : 適當的使用隱喻可以增加對系統的了解，比方說再architecture上說明是MVC
• responsibility layers : 模型對象往往已職責為依歸，仔細觀察這些對象的變化頻率以及職責所在，可以適當的aggregate以及module化
• knowledge level : 如果抽象對象之間的關係限制，無法完整描述，則應把限制這樣的知識暴露到domain model之中，作者舉例出，兩個物件，員工以及退休計畫，如果只有兩個對象，可以隨意匹配，然而某些員工只能享有某些退休計畫，所以把"員工種類的退休計畫"這個對象放入domain model來滿足
• Pluggable component framework : 從interface以及interaction中抽出abstract core的部份，並且建立一個框架，符合介面的元件都可以被抽換

作者再某一章節給出了顯示完整性、精鍊以及大比例原則之間的互動，同時顯示了一個範例如何借助DDD所有技巧發展出一個domain model

OO的"沉重"，DDD (2)

在軟體開發過程，每個iteration一般會不斷添加新的需求，導致domain model不斷的變化，而軟體工程師以及領域專家，對於domain model也會更了解，而為了避免domain model不斷膨脹到無法處理，人們會發揮抽象、精練的能力

作者提出了deep model以及supple design的設計，所謂deep model也就是更加抽象、更容易掌握的模型，而supple design則是彈性的設計，讓模型更容易擴充，兩者都可以透過refactoring達到，很可惜，這裡refactoring不是類似code的操作方式，而是概念上的不斷重新調整

Deep Model
在討論domain model上有幾個重要的概念，可以幫助程式設計師，找出更恰當的模型或者修正一些模型的問題

• 反覆討論：確定與領域專家達成一致正確的共識，有時候領域專家會"尊重"程式設計師的設計，雖然這個設計可能跟現實不吻合，要反覆討論
• 傾聽語言：從交談過程中，確定專家是否確定這個模型與描述一致
• 找出矛盾：需求上是否有模型無法解釋處?
• 不斷學習：尋找過去經驗，或者閱讀相關書籍
• 找出implicit處：發覺應該抽出的概念，如限制、補充

在此作者提出了specification pattern，將依些限制或者補充，當成類似英文中的副詞的位置，有時這個元素必須要獨立出來，置於domain model，可以更加完整的描述整個模型

Supple Design
supple design的部分則是彈性的設計，然則會有overengineering的疑慮，導致過度的設計，然則一個最大的原則是low coupling  high cohesion，將複雜的模型用簡單的關係表示，不要過度使用抽象層面
作者也沒有完全給出一個恰如其分的設計的明確方式，更沒有檢驗的方式，不過提出了若干的pattern作為思考的方向，如下圖表示

• Intention Revealing Interfaces：命名與操作時要描述他們的目的與效果，封裝物件的行為
• Side-Effect-Free Functions：盡可能地將邏輯封裝在function內，如果必要回傳考慮回傳value object，有效的控制影響層面
• Assertion：如果side-effect是implict的，大量交互作用下，結果變得無法預測，利用assertion可以減輕不可預期的效果
• Standalone Classes：極致的low coupling就是standalone class
• Closure of Operations：運作後回傳相同型態，可以降低依賴程度
• Conceptual Contours：找出輪廓，避免關係太複雜，也避免介面無法解釋。設計得太粗糙則介面無法解釋模型，關係太複雜則是呈現了太多的細節。

A Declarative Style of Design
由上面幾個組合而成，則得到類似Design by Contract的效果，可以達到某些特性的限定

• Acceptable and unacceptable input values or types, and their meanings
• Return values or types, and their meanings
• Error and exception condition values or types that can occur, and their meanings
• Side effects
• Preconditions
• Postconditions
• Invariants

可以更嚴格的保證行為以及其結果

OO的"沉重"，DDD (1)

Domain Driven Design提示了我許多以前沒看過的議題，如何讓設計者更加專心地在OO上面

Domain model是一種Ubiquitous lanuage

• 現實以及模型做綁定，這是很簡單的規則，但是往往愈到專案後期，分析的模型愈是和實際的程式碼相差愈大
• Domain Model不是單純的圖形，他是一種語言，也就是包含了上下文(context)
• Domain Model因為有語言的特色，大家需要看得懂，聽得懂
• Domain Model必須不斷的精練，也就是隨著專案成長以及精簡

為何不如XP之類的agile process採用user story之類的技巧呢?主要的問題在於各個user story以及design存在於設計師的心中，是一種隱性的資料(implicit data)，其次agile process，往往產出的主要成果是code，code是一種完美的實現(implemetation)的呈現，然則是太細節，如果將專案的整個class diagram畫在黑板上鐵定很壯觀，但是恐怕解釋要花上很久

而如同agile process一樣，必須發展適當的、共通的語言，將設計精簡的呈現出來，且DDD和agile process一樣相信，feedback是很重要的，設計過程必須和使用者溝通，也就是"語言"主要的用途

如何從問題/需求過渡到設計，DDD的方式採用了類似DB Table design(這是一個很不好的比喻，但是退化/極簡的domain model幾乎就是這種模式)，跟著利用design pattern作為指引，可以簡單地使用下面的圖形作為依據

設計工作主要圍繞著service、entity、value object之間的設計

• entity含有唯一ID，且生命週期間狀態的轉換是有意義的，如身分證
• value object則是臨時的狀態，通常是依附於entity上面
• service則是一種類似於基礎建設的存在，往往處於領域的邊界，如DNS service

而entity以及value object中間往往有關係，在設計上，希望關係(關係在設計圖上用連線表示)愈簡單愈好，避免太過複雜的關係，簡化關係的方式有三

• 限定travel方向
• 限定關聯方式
• 減少關聯

另外一種"打包"關係的方式就是使用aggregation，將物件打包成一個entity，所有內部資料必須透過root處理，且參考到的物件，往往只是value object，也就是並不會影響到實際物件內部物件的狀態

同樣的，如果需要生成狀態的抽象畫，可以使用factory pattern。而repository pattern則適用於查詢相似物件的應用或者封裝travel/filter的行為，比方說，從persistence裝置找到所有大於65歲的老年人口，如果要從某個根物件訪問到所有符合條件的物件太過費時、複雜且沒效率。

DDD有兩個特色，全都形而上，幾乎不涉及persistence，也不涉及class定義等等的部分(GoF多少有class定義)。DDD提示我們如何專注在OOAD上面，而非過去的設計模式(procedure or others)

這裡有些anti-pattern，可供參考，是否是使用舊的方式在設計

• 每個entity就是對應一個table或者一個record
• 關係非常複雜，很多關係是雙向的
• 所有物件的persistence是由一個巨大的facade對應到DB或者檔案

從DDD我也體悟到了J2EE為何會被批評為太過heavy，J2EE每每需要綁訂多個責任，因為J2EE這個architecture管理了persistence以及object的life-time，造成了物件往往有過多的責任，這是一種負擔

經過這些基本考量之後，跟著在每個iteration，如何繼續改善domain model，是一個重要的工作，而且沒有固定的方法

OO的"沉重"，architecture design(架構設計)

初步建立
從需求捕捉=>分析=>設計=>code，由OOAD到OOP是一件不簡單的工作，從UP來說，可能的流程是這樣的

Use cases=>analysis model=>design model=>code

如果簡單的說，就是找出需求，分析的時候分離出名詞跟動詞，將其組合成物件，跟著抽象化倒出analysis model，借用design pattern設計出模型，最後寫出程式碼

中間過程

似乎很簡單，但是中間很多空隙(gap)需要填充，比方說UP推崇architecture centric的思維，那麼如何找出architecture?這是一個很困難的工作

為了設計architecture，UP擴展了許多東西，首先他們在use cases內部添加了一些constraints，表達non-functional features，比方fault tolerance、performance ...，這些非功能性的限制，跟著引入了controller、boundary object以及entity組成的collaboration diagram

利用sub system interface做切割，填補design以及requirement之間的縫隙，並且完成其中的對應(tractability在CMMI很重要!)

建構架構

UP中architecture centric的設計方式有賴經驗，而且要take care的重點很多，很難一概而論，同時要考慮user centric、functional features跟non-functional features，導致作法多樣，同時為了抽象表示的不足，在UP才引入collaboration diagram

在設計architecture的時候可以考慮Matrin Folwer的建議，使用domain model，可以使用DDD (domain driven design)模式，DDD一口氣跳過分析方式，直接由需求到設計，而DDD面臨的兩個議題是，模型的描述語言以及分析的方式

在DDD的部分，使用domain model是很好的選擇，跟UP的collaboration diagram很像，然則也不是那麼容易。主要一個議題是，如何符合iterative建構?如果要辨識出所有的需求再來考慮architecture，整體就變得類似waterfall的設計方式

模型的描述語言DDD使用類似class diagram的模型，並且加上類似use case的補充來描述，客戶專家以及程式設計師，必須懂得同樣的terms，DDD模型大多時候不考慮operations，連attributes也很少紀錄，畢竟是一種抽象思考。

另外一個議題是分析的方式，DDD利用design pattern填補分析方式的不足，DDD相信大家都可經由消化知識，抽象畫原本的議題，進而達成共識(領域專家未必能接受這種語言)，其次這裡的design pattern也與GoF不大一樣，主要注重抽象的層級

另外一種architecture的設計方式類似DDD，首先確立業務目標(白雲，參考writin effective use case 一書)，接著確立範圍以及特色(風箏跟海平面)，同時利用類似use case的上下文(context)來分割出architecture的輪廓，本質上跟DDD很類似，但是只是比較方法論去形塑domain model

不管DDD或者是使用UP的cooperation diagram，重點必須找出重要的(考慮各種non-functional feature)、主要的(risk)、使用者最關心的(user centric)，來做為architecture model，如果單純依照UP提示的，找出涵蓋整個系統，一寸深的architecture，我想只有非常資深的設計師才能做到，且有太多不必要的考量因素

還缺了甚麼?
architecture相當程度是為了演繹一些系統重要的部分，形成重要的骨幹，然則與DDD/Domain model有點不大一致，Domain model主要是要表達整體的概念，而DDD則是以Domain model為依歸衍生設計
可以說architecture是Domain model的主要部分，用以檢驗是否滿足各種需求(functional and non-functional)

CMMI簡介(1)

說到CMMI，一般就是拜讀CMMI: Guidelines for process Integration and Product Imporovement這一本書

• CMMI由眾多的process組成，通過特定process之後可以達到某個Level，但是主要又以objective為主
• 每個process分成許多的objective，如果只跟該process有關的為specific goal (SG)，跟整個level有關的objective列為generic goal (GG)
• 每個SG或者GG有許多practice ，分別是SP跟GP，往往跟產出的work product有關，也就是要有相關的描述
• 然則CMMI告訴大家What to do，但是沒有告訴大家How to do，所以以軟體來說，軟體工程/軟體流程/PMP是很好具體實踐的手法
• CMMI涉及組織流程的以及process的推行，這部分倒是軟體工程較少著墨，軟體流程幾乎從缺的地方

軟體測試...筆記(1)

因為教科書上面已經寫了很多，撇開測試的定義以及目的不談，單以軟體流程來說(也就是不涉及組織行為)，最容易一窺全貌的是最著名的V-model或者W-model

但是從W-model來說，由於太過抽象，一般在requirement test跟functional test變得很模糊

比方說，requirement test可以執行幾樣工作的檢查

• Visible ?
• Clear? (unambiguous)
• Complete?
• Consistent? (conflicting requirements must be prioritized)
• Reasonable? (achievable)
• Measurable? (quantifiable)
• Modifiable? (will it change or is it stable?)
• Traceable? (the source is known)
• Dependent requirements identified?
• Testable? (given current environment, resources, skills)

或許可以使用specification by example的作法，再來檢驗這件事情會比較容易，也比較全面，以specification by example為骨幹，檢驗這幾個因素為分支，這樣就顯得較為明顯。

至於其他V model內建議的unit test, integrated test, system test, acceptance test比較工程化，也比較容易理解

以工程化的測試來說

依照測試特性可以分成

• 白箱測試
• 灰箱測試
• 黑箱測試

依照開發過程可以分成

• unit test
• integrated test
• system test
• acceptance test
• regression test

依照需求分類可以分成

• smoke test
• sanity test
• benchmark test

依照性質分類可以分成

• functional test

1. equivalance class test
2. boundary test
3. random test
4. state transition test

• nonfunctional test

1. install/uninstall test
2. usability test
3. negative test
4. recovery test
5. security test
6. compatibility test
7. performance test
8. stress test/load test
9. volume test
10. ad hoc test

在CMMI Level 3中可以對應到Verfication and Validation (V&V) KPA這個項目

Verfication : Are we building the thing right?

Validation : Are we building the right thing?

主要任務是

• 可追蹤性分析
• 評估
• 介面分析
• 關鍵性分析
• 測試
• 危害性分析
• 風險分析
• 其他