React语境下的Model, Controller和Service

我在2年前开始研究和撰写自己的框架，基于react作为视图层驱动，我开发了Nautil。Nautil是一款目标为实现跨端开发同构的前端开发框架。我在自己的博客中，专门去阐述过跨端复用分层的文章。本文，我主要讨论的是，react语境下，抛开视图层，Model, Controller和Service如何进行编程。

前端建模

前端数据模型，主要是为确保在前端程序中，业务对象在行为上的准确性。数据模型和领域模型有一定的差别，领域模型更多是从理念层面指导我们设计，而数据模型则是在具体层面进行技术实施。领域模型是思想，数据模型是代码。

前端语境下，我们需要通过模型来确保用户交互过程中，所触发的动作，数据的变化，都在一个具体的框定下发生。而用于框定的，就是模型层。我们在设计模型时，遵循DDD的设计思想，模型本身并不需要关注它会被如何使用，也就是它的外部环境。模型只需要关注自身的描述，是否完整的反应了业务对象的面貌。

具体怎么去建模呢？Nautil提供了基于Tyshemo的建模基类。

import { Model } from 'nautil'

class PersonModel extends Model {
  schema() {
    const name = { default: '', type: String }
    const age = { default: 0, type: Number }
    return { name, age }
  }
}

前端建模的原则主要有：

反应，且只反应业务对象（Entity）的内涵。简单说就是模型是最抽象的纯描述系统，它包含一定的逻辑，但是这些逻辑，仅仅是为了描述清楚该业务对象的属性逻辑，而和流转逻辑交互逻辑完全没有关系
明确业务对象的区别边界。在实际开发中，Entity A和Entity B可能存在90%的相同部分，但剩下的10%就是它们的边界。A和B是否属于同一个对象，或者属于同一种对象下的不同对象，都需要在开发中明确，而不能忽视10%的差异，把A和B使用一个Entity表示。
理解透彻字段之间的联系。实际开发中，两个字段不可避免可能存在联系，比如a依赖b，b的变化会引起a的变化，比如在校验时，c的校验逻辑收到d的影响……
理解透彻业务对象父子关系。实际开发中，业务对象包含关系是可能存在的，例如父对象A，同时包含了子对象B、C，且B的a字段校验逻辑，受到C的b字段的影响，此时应该在A中对这些联系加以约束，而非直接在B或C中进行修改。

另外，在前端语境下，Model实例是响应式的。当模型实例的字段/属性值发生变化时，可触发一定的执行逻辑，这主要帮助我们驱动视图的更新，这个能力是必须的，但是不属于领域模型的设计范畴，是前端的设计需求。

控制器到底控制什么？

控制器主要控制的是对用户的响应。当用户在界面上进行操作时，会产生特定的事件。这些事件需要被控制，并转化为实际的业务流转逻辑。这里的事件是指交互事件，而非领域事件。如何区分呢？简单举例，“用户点击了一个button，产生了一个click事件”这是交互事件，“当订单总额达到100元时，检查是否存在代金券，并在总额中减去代金券的面额”这里“达到100元”是领域事件。虽然这两种事件概念上差别巨大，但是它们发生的过程，可能是在一起的。控制器控制的是交互事件，而领域事件我将把它丢到服务中管理。

在传统react开发中，处理事件非常粗暴，就是一个类似DOM事件回调函数的方式进行撰写。但是，在分层业务系统中，我们不能这么粗暴。我们需要将用户的交互事件收集起来，根据事件的类型，以及我们所规定某些逻辑，合理的处理这些事件，并且根据这个事件的结果，处理模型实例上的值。这个过程就是从Event到Model的过程。

前文提到，我们可以订阅Model实例的属性值变化来触发视图层变化。但是，我们也可以在控制器层通过控制器内部代码来触发视图层变化，而不是订阅Model，让Model的变化触发视图层变化。我们来看一个例子：

class ShoppingController extends Controller {
  static shoppingcart = Shoppingcart
  static increase$(stream) {
    stream.pipe(
      debounceTime(500), // 点击按钮有500ms的debounce
      map(e => e.target.getAttribute('data-good-id')), // 得到goodId
    ).subscribe((goodId) => {
      this.shoppingcart.increase(goodId) // 将该goodId传入Shoppingcart实例，模型内自动计算价格
      this.rerender() // 我们可以自己实现一个方法，实现视图的更新
    }) // 我们可以通过修改原型链方法的方式，修改subscribe方法，让它在每次执行完成之后，都会去触发视图更新
  }

  IncreaseButton() {
    return <Button onHit={this.increase$}>+</Button>
  }
}

上面这种文件写法，你在react应用中应该从来没有写过，但这是Nautil框架的写法。Nautil中使用rxjs作为事件流管理工具，内置组件天生支持事件绑定到stream上。上面这段代码中，onHit={this.increase$} 表示当用户点击这个按钮的时候，会触发increase$这个流的一次发射。完成这个绑定之后，就没有其他事情需要做了。关于点击这个按钮之后会发生什么事情，那完全变成了rxjs的编程模式。rxjs的管道编程可以完全脱离视图层，例如，上面的pipe的部分，仍然是在处理交互的逻辑，我们可以把这部分再拆出来，交互的pipe不要和业务的pipe混在一起，我们可以把这部分pipe进行转移：

<Button onHit={[debounceTime(500), map(e => e.target.getAttribute('data-good-id')), this.increase$]}>+</Button>

我把交互相关的pipe转移到视图相关的代码部分去，这也是Nautil支持的一种写法。通过这个转移，那么在上面的increase$中，只有存数据操作相关的代码。

控制器在Nautil中，实际上是一个集中管理器，它把有关一个业务相关的模型、视图、服务集中在一个地方进行管理，内部使用this调用自己内部的东西，并无法调用外部的东西，区分了一个业务的边界。

控制器的实例将会被视图层，也就是我们熟悉的react组件中去使用，对于组件而言，它只使用控制器暴露出来的视图层接口，而不应该使用非视图相关的东西。例如：

// 购买页面
export default class ShoppingPage extends React.Component {
  controller = new ShoppingController()

  render() {
    const { IncreaseButton } = this.controller
    return (
      ...
      <IncreaseButton />
      ...
    )
  }
}

虽然控制器在组件实例中被调用，但是实际上它们是隔离的，react组件其实只是一个布局工具，而没有任何对业务逻辑的操作。完成这种分离之后，视图层看上去被割裂了，一部分在这里，一部分在那里，但是如果站在业务的角度去看，一个业务的边界清晰了，这里面有舍有得，具体怎样好，还需要在实践中摸索。

服务，单例

在大部分编程场景下，服务其实是一个工厂，它所提供的方法仅承接辅助处理能力，不承接核心业务逻辑，但又稍有不同，服务是为特定业务创建的方法聚合，它是有边界的，但它的内部又是强相关的，一般不提倡服务有状态，但是我们可以让服务拥有一定的状态。

前端编程领域，与服务端进行交互，完成数据接口的读写的这一层，大多数情况下也被称为服务层，因为它主要提供数据接口交互相关方法。而你可以看到，这些方法它们一般来讲，本身并不拥有状态，但是，当我们需要在请求接口时，实现缓存、debounce、请求频次控制时，又可以增加一些细微的状态来控制。

在Nautil中，我将服务设计为单例，当然，它可以被实例化后使用，但如果按照规定用法，每次获取的都是全局单例。单例的好处是，整个应用共享一个单例，这样可以在某些场景下做到状态处理，以解决某些特定的场景。例如上文提到的请求逻辑，如果在两个Controller中都触发了某一个接口请求，那么很显然，我们应该只创建一个请求，并将结果返回给两个请求者。我们看代码：

class ShoppingService extends Service {
  requestApi(url) {
    const deferer = this._requestApiDeferer || fetch(url).finally(() => { delete this._requestApiDeferer })
    return this._requestApiDeferer = deferer
  }
}

在Controller中使用它

class ShoppingController extends Controller {
  static shoppingService = ShoppingService
  
  getGoods() {
    this.shoppingService.requestApi('...').then(res => res.data).then((data) => {
      this.goods = data
      this.rerender()
    })
  }

  GoodList() {
    useEffect(() => {
      this.getGoods()
    }, [])
    return (
      <ul>
        <Each of={this.goods} render={(good) => 
          <li>{good.name}<li>
        } />
      </ul>
    )
  }
}

由于GoodList可能会在多个地方被同时使用，比如一个页面有两处都用到了，如果不做缓存处理，那么就会导致发起两次ajax请求，但是如上处理之后，就可以防止同一时刻两个相同请求被发起。而由于这个缓存机制是在Service中做的，所以对于Controller而言，是无感的，未来Service中还可以进行修改，但是它要得到的效果对于Controller而言，是一致的。

而除了ShoppingController，可能还有GoodController会用到ShoppingService的这个接口，也就是说，会出现两个控制器都调用同一个接口的情况。而由于单例模式的存在，不同控制器其实最终得到的是同一个ShoppingService实例，因此，还是只会有一个请求发起。

和Model不同，Service 一般不保持状态，因此，也就不需要响应式的能力。服务的任何方法，大多数工厂方法，不会触发某种响应，因此，在实际编程中，我们自由的选择是使用全局的单例服务，还是自己实例化一个服务来使用。

结语

在前端领域，特别是react的语境下，很少有人会去想本文提到的这些东西。本文所设计的这些方式，本质上还是遵循一个思想，即“高内聚，低耦合”，在不同的对象之间，划清界限，几乎完全解耦，当需要将它们联系起来时，又去寻找可以把它们聚合起来的对象。这是我在前端分层实践中的总结，不一定对所有人有用，但如果你在编写前端应用中遇到类似问题，不妨参考本文的思路。

2021-01-14 2944

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