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DDD分层设计与异步职责划分：让你的代码不再“异步”混乱

撙仿 2025-6-2 00:21:11
title: DDD分层设计与异步职责划分：让你的代码不再“异步”混乱
date: 2025/05/04 00:18:53
updated: 2025/05/04 00:18:53
author:  cmdragon
excerpt:
DDD分层架构将系统分为用户接口层、应用层、领域层和基础设施层，各层职责明确。领域层处理同步业务逻辑，基础设施层负责异步数据库操作，应用层协调两者。评论模块使用pydantic定义领域模型，保持业务逻辑完整性。Tortoise-ORM实现基础设施层的异步仓储操作。应用层整合领域逻辑与基础设施的异步调用，确保事务管理策略通过原子操作实现。分层调用规则强调领域对象不包含await调用，仓储接口定义在领域层，实现在基础设施层。
categories:

  • 后端开发
  • FastAPI
tags:

  • DDD分层架构
  • 异步编程
  • FastAPI
  • 领域驱动设计
  • Tortoise-ORM
  • 事务管理
  • 代码示例
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第一章：DDD分层设计与异步职责划分

1.1 DDD分层架构解析

领域驱动设计（DDD）将系统分为四层：用户接口层、应用层、领域层和基础设施层。在FastAPI异步架构中，各层职责需要特别关注异步处理边界：

  • 领域层：包含纯业务逻辑（同步）
  • 基础设施层：处理数据库操作（异步）
  • 应用层作为协调者，负责调用领域服务和基础设施的异步方法
架构示例：
  1. # 同步领域服务
  2. class CommentService:
  3.     def validate_comment(self, content: str):
  4.         """领域层保持同步逻辑"""
  5.         if len(content) > 1000:
  6.             raise ValueError("评论内容过长")
  7.         # 其他业务规则...
  10. # 异步基础设施
  11. class CommentRepository:
  12.     async def save(self, comment):
  13.         """基础设施层处理异步IO"""
  14.         await comment.save()
复制代码
1.2 评论模块领域模型设计

使用pydantic定义领域模型，保持业务逻辑完整性：
  1. from pydantic import BaseModel, Field
  2. from datetime import datetime
  5. class User(BaseModel):
  6.     id: int
  7.     username: str = Field(..., max_length=50)
  10. class Comment(BaseModel):
  11.     content: str = Field(..., min_length=1, max_length=1000)
  12.     author: User
  13.     created_at: datetime = datetime.now()
  15.     def edit(self, new_content: str):
  16.         """领域方法保持同步"""
  17.         if len(new_content) > 1000:
  18.             raise ValueError("内容超过最大限制")
  19.         self.content = new_content
  20.         self.updated_at = datetime.now()
复制代码
1.3 基础设施层实现

Tortoise-ORM仓储实现示例：
  1. from tortoise.models import Model
  2. from tortoise import fields
  5. class CommentDBModel(Model):
  6.     """数据库模型"""
  7.     id = fields.IntField(pk=True)
  8.     content = fields.TextField()
  9.     author_id = fields.IntField()
  10.     created_at = fields.DatetimeField(auto_now_add=True)
  13. class TortoiseCommentRepository:
  14.     async def save(self, comment: Comment) -> int:
  15.         """异步保存方法"""
  16.         db_model = await CommentDBModel.create(
  17.             content=comment.content,
  18.             author_id=comment.author.id
  19.         )
  20.         return db_model.id
  22.     async def get(self, comment_id: int) -> Comment:
  23.         """异步查询方法"""
  24.         db_model = await CommentDBModel.get(id=comment_id)
  25.         return Comment(
  26.             content=db_model.content,
  27.             author=User(id=db_model.author_id, username=""),
  28.             created_at=db_model.created_at
  29.         )
复制代码
1.4 应用层整合

协调领域逻辑与基础设施的异步调用：
  1. from fastapi import APIRouter, Depends
  3. router = APIRouter()
  6. @router.post("/comments")
  7. async def create_comment(
  8.         comment: Comment,
  9.         repo: TortoiseCommentRepository = Depends()
  10. ):
  11.     # 调用同步领域验证
  12.     CommentService().validate_comment(comment.content)
  14.     # 异步保存操作
  15.     comment_id = await repo.save(comment)
  16.     return {"id": comment_id}
复制代码
第二章：异步职责边界控制

2.1 分层调用规则

异步调用链示例：
  1. HTTP请求 -> 路由层（async）-> 应用层（async）-> 领域层（sync）-> 基础设施层（async）
复制代码
关键原则：

  • 领域对象不包含await调用
  • 仓储接口定义在领域层，实现在基础设施层
  • 应用服务负责编排异步流程
2.2 事务管理策略

使用Tortoise的原子事务：
  1. from tortoise.transactions import atomic
  4. class CommentRepository:
  5.     @atomic()
  6.     async def create_with_user(self, comment: Comment, user: User):
  7.         """事务操作示例"""
  8.         await UserDBModel.create(id=user.id, username=user.username)
  9.         await CommentDBModel.create(
  10.             content=comment.content,
  11.             author_id=user.id
  12.         )
复制代码
课后Quiz

问题1：为什么领域层的方法要保持同步？
A. 简化异步编程复杂度
B. 保证业务逻辑的原子性
C. 提高代码执行速度
D. 方便单元测试
答案：A
解析：业务逻辑保持同步可以避免复杂的async/await处理，使领域模型更专注于业务规则本身。
问题2：在事务处理中应该在哪一层实现原子操作？
A. 应用层调用基础设施层的原子方法
B. 领域层直接处理事务
C. 用户接口层控制事务边界
D. 数据库自动处理所有事务
答案：A
解析：事务属于基础设施实现细节，应用层通过调用基础设施提供的原子方法来管理事务。
常见报错解决方案

422 Validation Error
现象：请求返回422状态码
原因分析：

  • 请求体不符合pydantic模型定义
  • 字段类型不匹配或约束不满足
    解决方法：
  • 检查请求JSON结构
  • 验证字段类型和长度限制
  • 使用try/except捕获ValidationError
RuntimeError: Event loop is closed
原因：在同步方法中调用了异步代码
解决方法：

  • 检查领域层是否混入了await调用
  • 确保所有异步操作都在async方法中执行
  • 使用asyncio.run()包装测试代码
安装与运行
  1. # 环境要求
  2. pip install fastapi uvicorn tortoise-orm pydantic
  4. # 启动命令
  5. uvicorn main:app --reload
复制代码
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