25 Layers And Boundaries

一个系统可以简单地被认为有三个部分构成：UI，业务逻辑和数据库。对于简单的系统，这就足够了，但是对于大部分的系统部件比这多的多。

Hunt the wumpus

让我们把这些抽象的概念具体化。假设这个游戏是1972年经典的《Hunt the Wumpus》（猎杀 Wumpus）冒险游戏。这是一款基于文本的游戏，使用非常简单的指令，比如“GO EAST（向东走）”和“SHOOT WEST（向西射击）”。玩家输入指令，计算机会反馈玩家所看到、闻到、听到和经历的一切。玩家在一个洞穴系统中猎杀 Wumpus，同时必须避开陷阱、深坑以及各种潜伏的危险。如果你感兴趣，这个游戏的规则在网上很容易找到。

现在假设我们仍然保留这种文本界面，但将其与游戏规则解耦，这样我们的版本就可以在不同市场使用不同语言。游戏规则将通过一种与语言无关的 API 与 UI 组件通信，而 UI 再将这些 API 转换为对应的人类语言。

如果源代码依赖关系管理得当（如图25.1所示），那么任意数量的 UI 组件都可以复用同一套游戏规则。游戏规则既不知道，也不关心使用的是哪种人类语言。

再假设游戏状态保存在某种持久化存储中——可能是闪存、云端，或者仅仅是内存。在这些情况下，我们都不希望游戏规则了解具体细节。因此，我们同样会创建一个 API，使游戏规则可以通过它与数据存储组件进行通信。

我们不希望游戏规则了解不同数据存储方式的任何细节，因此依赖关系必须按照依赖规则（Dependency Rule）正确指向，如图25.2所示。

Clean Architecture?

清洁架构：在这个场景中，我们当然可以很容易地应用清洁架构的方法，引入用例、边界、实体以及相应的数据结构，但问题是：我们真的找到了所有重要的架构边界吗？例如，UI 的变化维度不仅仅是语言，我们还可能改变文本的传递方式，比如使用命令行窗口、短信或聊天应用等多种形式，这就意味着这里还存在一个潜在的架构边界，也许我们应该构建一个 API，将“语言”和“通信机制”隔离开来；这样系统会变得更复杂，但本质上并不意外：抽象组件（虚线框）定义 API，由上下层组件实现，例如 Language API 由 English 和 Spanish 实现，GameRules 通过自己定义的 API 与 Language 通信，而 Language 再通过自己定义的 API 与 TextDelivery 通信，这些 API 的所有权属于调用方（上游组件）而非实现方；在 GameRules 内部，会有由自身使用、由 Language 实现的多态边界接口，同时也有由 Language 使用、由 GameRules 实现的接口；Language 内部同样如此，它定义的接口由 TextDelivery 实现，而 TextDelivery 使用的接口由 Language 实现；这些 API 都由上游组件定义，而具体变化（如 English、SMS、CloudData）则通过多态接口在抽象 API 中定义，并由具体组件实现。进一步简化后可以只保留 API 组件，并将结构按“依赖向上”排列，使 GameRules 位于顶部，因为它包含最高层策略。从数据流看，用户输入从左下角的 TextDelivery 进入，经 Language 转换为命令传递给 GameRules 处理，再将结果发送到右下角的数据存储，同时输出也从 GameRules 返回到 Language，再经 TextDelivery 展示给用户，这样系统被划分为两条数据流：左侧负责用户交互，右侧负责数据持久化，两者在顶部的 GameRules 汇合。但系统不一定只有两条流，例如如果加入网络实现多人游戏，就会增加第三条数据流，由 GameRules 统一控制；随着系统复杂度提升，这种“流”会不断增加，而且这些流并不一定最终只汇聚到一个组件，例如在 Wumpus 游戏中，地图与移动属于较低层策略，而玩家状态（生命值、奖励惩罚等）属于更高层策略，前者产生事件（如找到食物或掉入陷阱），后者根据这些事件更新玩家状态并决定胜负，这本身也可能形成架构边界；如果进一步扩展为多人游戏，并将玩家状态管理放到服务器上，通过微服务 API 提供给本地的移动管理组件，那么两者之间就形成了一个完整的架构边界。这个例子的意义在于说明：架构边界无处不在，架构师需要识别哪些边界是必要的，但也必须意识到完整实现这些边界成本很高；同时，如果一开始忽略这些边界，后期再补的成本和风险也同样巨大。因此架构设计需要在 YAGNI（不要过度设计）与前瞻性之间权衡：过度设计可能更糟，但缺失必要边界也代价高昂。架构师的职责是“理性预测未来”，判断哪些边界需要完全实现、部分实现或暂时忽略，而且这不是一次性决策，而是随着系统演进不断观察，当出现摩擦（缺少边界带来的问题）时，比较实现边界的成本与忽略它的成本，在两者交叉点做出决策，及时引入边界，这需要持续的关注与判断力。