14 | fastgo 三层架构设计

提示：

• 所有体系课见专栏：Go 项目开发极速入门实战课；

在实现业务代码之前，还需要先设计一个合理的软件架构。一个好的软件架构不仅可以大大提高项目的迭代速度，还可以降低项目的阅读和维护难度。目前，行业中有多种流行的软件架构，例如：MVC 架构、六边形架构、洋葱架构、简洁架构等。在 Go 项目开发中，用的最多的是简洁架构。

本节课会详细介绍简洁架构，以及 fastgo 项目的简洁架构设计和实现方法。

为什么需要软件架构？

这里引用 Robert C.Martin 在其《Clean Architecture》书中的一句话，来说明为什么需要软件架构：软件架构的目标是最大限度地减少构建和维护系统所需的人力资源。

具体而言，采用一个合理的软件架构将带来以下好处：

• 可测试性： 良好的软件架构能够提高代码的可测性，从而增强软件的稳定性；
• 可维护性： 良好的软件架构使系统的各个部分相互独立，易于理解和修改。它提供了结构化的方式来组织代码，使系统的修改和维护变得更加简单；
• 扩展性： 软件架构应能够很好的支持系统的扩展和演变。通过合理的分层和模块化，软件架构可以使系统的功能很容易的得到扩展，而无需对整个系统进行重构；
• 可重用性： 好的软件架构能够提高代码的复用度。将通用的功能封装为可复用的包/库，可以使这些功能在不同的项目和模块中重复使用，从而提高开发效率和代码质量。

简洁架构介绍

简洁架构（Clean Architecture）是一种软件架构模式（又称整洁架构、干净架构），旨在实现可维护、可测试和可扩展的应用程序。最初由 Robert C.Martin 在其文节课 The Clean Architecture 提出。之后，因为简洁架构的诸多优点，在 Go 项目开发中被大量采用。

软件架构有多种形式，例如六边形架构、洋葱架构、尖叫架构、DCI 架构和 BCE 架构等。这些架构在细节上各有不同，但整体而言非常相似。它们的共同目标是实现关注点的分离，并通过软件的分层设计来达到这一目的，从而践行高内聚、低耦合的架构理念。

采用这些软件架构开发的应用都具有以下五点特性：

• 独立于框架： 该架构不会依赖于某些功能强大的软件库存在。这可以让开发者使用这样的框架作为工具，而不是让开发者的系统陷入到框架的约束中；
• 可测试性： 业务规则可以在没有 UI、数据库、Web 服务或其他外部元素的情况下进行测试，在实际的开发中，可以通过 Mock 来解耦这些依赖；
• 独立于 UI： 在无需改变系统其他部分的情况下，UI 可以轻松地改变。例如，在没有改变业务规则的情况下，Web UI 可以替换为控制台 UI；
• 独立于数据库： 开发者可以用 Mongo、Oracle、Etcd 或者其他数据库来替换 MariaDB，开发者的业务规则不要绑定到数据库；
• 独立于外部媒介： 实际上，开发者的业务规则可以简单到根本不去了解外部世界。

上述五点特性，也可以看作是简洁架构的五点约束，理论上任何遵循了以上五点约束的软件架构，都可以看作是简洁架构的一种实现方式。通常所说的简洁架构指的是洋葱架构。

fastgo 简洁架构设计

fastgo 项目的简洁架构设计如下图所示：

整个软件架构一共分为以下三层：

• Handler 层： 负责 API 接口请求的参数解析、参数校验、业务逻辑处理分发、参数返回逻辑。在 Handler 层中，还有 Default 和 Validation 模块，分别用来给请求参数设置默认值，并校验请求参数的合法性；
• Biz 层： 包括了具体的业务逻辑实现。Biz 层根据 REST 资源类型分为不同的模块，内部可模块间交叉调用。在 Biz 层还有 Conversion 模块，用来进行结构体类型转换；
• Store 层： 数据访问层（包括访问数据库或第三方微服务），用来跟数据库/微服务交互执行数据的 CURD 操作。

上图所示的简洁架构，还具有以下特点：

• 简洁架构提供了清晰的分层结构，各层功能明确，职责分明；
• 通过接口解耦每一层，从而实现代码的可测性、独立性和扩展性；
• 代码依赖由上向下（图中的有向箭头表示依赖规则），单向单层依赖，提供了清晰的依赖关系，使代码易于理解和维护。

上述三个特点也使得整个软件代码具有很高的易读性和可维护性。上图所示的简洁架构有三层，但这不意味着简洁架构只有三层。如果有需要你可以对层进行增减。虽然层数可变，但是依赖关系是固定的，即：单向依赖。

上图所示的简洁架构中，API 请求的数据流转路径如下图所示。

请求到来后，先经过 Default 模块，用来给请求参数设置默认值。之后，经过 Validation 模块，用来对请求参数进行校验。

校验通过后，会经过 Handler 方法，Handler 方法会处理请求，并将请求转发到 Biz 层的 Biz 方法中。

在 Biz 方法中需要进行数据转换，在 fastgo 项目中，会将 Biz 层的数据结构转换为 Store 层的数据结构，并调用 Store 层的方法，对数据进行 CURD 操作

在 Store 层中，通过调用 GORM 包提供的各种方法，来执行数据的 CURD 操作。

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