拒绝 if-else：基于 DDD 与状态机的订单业务

作为一名后端开发者，你一定看过这样的代码：比如你要写一个订单业务，在 OrderService 里写了一堆 if-else 来判断订单能不能发货、能不能退款。随着业务越来越复杂，这些 if 就像面条一样缠在一起，改一个地方崩三个地方，这种代码非常不健康。

我们要用 DDD（领域驱动设计） 的思想，配合 状态机模式，让你的业务代码更健壮。

背景

假如你有个订单业务，订单有以下几种状态：

1. CREATED: 待支付
2. PAID: 已下单，待接单
3. ACCPETED: 已接单
4. DELIVERED: 已送出
5. COMPLETED: 已完成
6. CANCELLED: 已取消
7. REFUNDED: 已退款

用户事件：

• 支付： 把 CREATED 变成 PAID。
• 收货： 把 DELIVERED 变成 COMPLETED，或者把 CREATED 变成 CANCELLED 。
• 退款： 把 某一状态 变成 REFUNDED。

以前我们是怎么写的：

这是典型的“三层架构”写法。

Order.java (实体类，只有Getter/Setter)

// 这就是所谓的“贫血模型”，它只是数据的搬运工，没有脑子
@Data
public class Order {

    private Long id;
    private String status; // 状态直接存字符串或者常量数字
    // public static final Integer PENDING_PAYMENT = 1;...
}

OrderServiceImpl.java (Service层的业务逻辑)

@Service
public class OrderService {
    @Autowired private OrderMapper orderMapper;

    // 处理支付逻辑
    public void pay(Long orderId) {
        Order order = orderMapper.selectById(orderId);
        
        // 痛点：大量的状态判断逻辑散落在 Service 层
        if (!"CREATED".equals(order.getStatus())) {
            throw new BusinessException("只有待支付的订单才能支付！");
        }
        
        // 痛点：直接操作 Set 方法，任何代码都能随意改状态，很不安全
        order.setStatus("PAID"); 
        orderMapper.updateById(order);
    }

    // 处理收货逻辑
    public void receive(Long orderId) {
        Order order = orderMapper.selectById(orderId);
        
        // 又是重复的判断逻辑...
        if ("CREATED".equals(order.getStatus())) {
            throw new RuntimeException("还没付钱呢，不能收货！");
        }
        if ("COMPLETED".equals(order.getStatus())) {
            throw new RuntimeException("已经收过货了！");
        }

        order.setStatus("COMPLETED");
        orderMapper.updateById(order);
    }
}

这种写法的问题：

• 逻辑分散：判断能不能支付、能不能收货的逻辑都在 Service 里，如果你的系统里有 5 个地方都能触发支付，你就要写 5 遍 if 判断。
• 不安全：谁都可以调用 order.setStatus("随便啥")，数据很容易搞乱。如果不小心在“已取消”状态执行了“发货”，系统就会崩溃或产生脏数据。
• 难以维护和扩展：如果需要新增一种订单状态，而这种状态夹在现有状态中间，需要大改业务代码和判断逻辑。

为了解决这个问题，我们需要引入两个核心工具：领域驱动设计 (DDD) 和 状态机 (State Machine)。

DDD 与状态机

在优化代码前，先明白几个术语：

名词	术语	通俗解释
聚合根	Aggregate Root	就是那个实体类（这里是 Order）。在 DDD 里，主角要有“脑子”，逻辑要写在它里面，而不是写在 Service 里。
状态	State	订单现在的样子，比如“待支付”。
事件	Event	触发变化的动作，比如“用户支付”。
流转	Transition	从 A 状态变成 B 状态的过程。
卫语句	Guard	门卫。在变状态前检查一下合不合法（比如：没付钱不能发货）。

DDD 聚合根

在 DDD 中，聚合根 (Aggregate Root) 是业务逻辑的最小边界。它必须保证其内部数据的完整性和一致性。 订单 (Order) 就是一个典型的聚合根。在 DDD 看来，状态的变更不应该是 Service 层手动 setStatus，而应该是聚合根对外部事件的响应。

状态机

状态机（State Machine） 是一个经典概念，它由三个核心要素组成：

1. State：实体所处的状况（如：待支付、已支付、已发货）。
2. Event：触发状态流转的动作（如：支付、发货、收货）。
3. Transition：从一个状态变为另一个状态的过程，通常伴随着 Guard 和Action。

DDD 与状态机的结合点

在 DDD 中，聚合根 负责维护数据的一致性。状态是聚合根最核心的属性之一。

将状态机引入 DDD，主要遵循以下原则：

1. 状态即语言：状态枚举（Enum）和触发事件（Event）应该是领域专家和开发者共同认可的通用语言。
2. 显式流转：禁止直接 setStatus。状态的改变必须通过触发“事件”来完成。
3. 逻辑内聚：状态机配置（谁能流转到谁）应该属于领域层，而不是应用层。

实战架构设计

一个简单的电商订单生命周期：

stateDiagram-v2
    [*] --> CREATED: 下单
    
    CREATED --> PAID: 支付
    CREATED --> CANCELED: 取消
    
    PAID --> DILIVERED: 发货
    PAID --> REFUNDING: 申请退款
    
    DILIVERED --> COMPLETED: 签收
    DILIVERED --> REFUNDING: 拒收/退货
    
    REFUNDING --> REFUNDED: 退款成功
    REFUNDING --> PAID: 退款失败/撤销
    
    COMPLETED --> [*]
    CANCELED --> [*]
    REFUNDED --> [*]

我们要实现的流程：

sequenceDiagram
    participant User as 用户(Controller)
    participant Service as OrderService
    participant Domain as Order(聚合根)
    participant FSM as OrderStateMachine(规则表)
    participant DB as 数据库

    User->>Service: 请求支付 (pay)
    Service->>DB: 查订单 (status=CREATED)
    DB-->>Service: 返回对象
    
    Service->>Domain: order.sendEvent(PAY)
    
    Note over Domain, FSM: 重点业务
    Domain->>FSM: 问: CREATED + PAY = ?
    FSM-->>Domain: 答: 允许，新状态是 PAID
    
    Domain->>Domain: 更新自身 status = PAID
    
    Service->>DB: 保存订单

我们的目标是：把逻辑从 Service 挪进 Order 类里，并用一张“配置表”来管理状态变化。

第一步：定义枚举

不要用字符串 “PAID”，要用枚举。

// 状态枚举
public enum OrderStatus {
     CREATED, 
     PENDING_ORDER, 
     ACCPETED, 
     DELIVERED, 
     COMPLETED, 
     CANCELLED, 
     REFUNDED
}

// 事件枚举
public enum OrderEvent {
    PAY,       // 支付
    RECEIVE,   // 收货
    REFUND     //退款
}

第二步：设计状态机

我们要告诉程序：在什么状态下，发生什么事件，变成什么新状态。
现有的状态机框架有 Spring Statemachine 和 阿里的 Cola StateMachine 等。
但是，我们现在不用复杂的框架，写一个简单的静态映射表。

public class OrderStateMachine {
    // 映射表：当前状态 -> (发生事件 -> 下一个状态)
    private static final Map<OrderStatus, Map<OrderEvent, OrderStatus>> TRANSITIONS = new HashMap<>();

    static {
        // 规则1：如果是 CREATED 状态，发生了 PAY 事件，变成 PAID
        addTransition(OrderStatus.CREATED, OrderEvent.PAY, OrderStatus.PAID);
        // 规则2：如果是 DILIVERED 状态，发生了 RECEIVE 事件，变成 COMPLETED
        addTransition(OrderStatus.PAID, OrderEvent.RECEIVE, OrderStatus.COMPLETED);
        // 规则3：如果是 PAID/DELIVERED 状态，发生了 REFUND 事件，变成 REFUNDED
        addTransition(OrderStatus.PAID, OrderEvent.REFUND, OrderStatus.REFUNDED);
    }

    private static void addTransition(OrderStatus current, OrderEvent event, OrderStatus next) {
        TRANSITIONS.computeIfAbsent(current, k -> new HashMap<>()).put(event, next);
    }

    // 核心方法：获取下一个状态
    public static OrderStatus getNextStatus(OrderStatus current, OrderEvent event) {
        Map<OrderEvent, OrderStatus> eventMap = TRANSITIONS.get(current);
        if (eventMap == null || !eventMap.containsKey(event)) {
            // 如果表里没配这条规则，说明是不合法的操作
            throw new RuntimeException("当前状态 " + current + " 不能进行 " + event + " 操作");
        }
        return eventMap.get(event);
    }
}

第三步：改造 Order 类

现在的 Order 不再只是 getters/setters 了，它有了行为。

// 一个 DDD 风格的聚合根
@Data
public class Order {
    private Long id;
    private OrderStatus status;

    public Order() {
        this.status = OrderStatus.CREATED;
    }

    // 对外不提供 setStatus，只提供业务
    // 外部只能告诉 Order 发生了什么事件
    public void sendEvent(OrderEvent event) {
        // 1. 问状态机：下一个状态是什么（包含校验逻辑）
        OrderStatus nextStatus = OrderStateMachine.getNextStatus(this.status, event);
        
        // 2. 只有这里能修改状态，保证业务安全
        this.status = nextStatus;
        
        System.out.println("订单 " + id + " 状态流转成功：" + event + " -> " + this.status);
    }
}

第四步：新版的 Service（变得极简）

Service 不再负责复杂的判断，它只负责从数据库查到聚合根，然后触发事件。

@Service
@Transactional
public class OrderService {
    @Autowired private OrderMapper orderMapper;

    public void pay(Long orderId) {
        // 1. 取出聚合根
        Order order = orderMapper.selectById(orderId);
        
        // 2. 触发事件（逻辑都在 Order 和 状态机里，Service 不用操心 if-else）
        order.sendEvent(OrderEvent.PAY);
        
        // 3. 保存状态
        orderMapper.updateById(order);
    }

    public void receive(Long orderId) {
        Order order = orderMapper.selectById(orderId);
        
        // 只要调用同一个方法，传入不同事件即可
        order.sendEvent(OrderEvent.RECEIVE);
        
        orderMapper.updateById(order);
    }
    
    public void refund(Long orderId) {
	    Order order = orderMapper.selectById(orderId);
        
        // 只要调用同一个方法，传入不同事件即可
        order.sendEvent(OrderEvent.REFUND);
        
        orderMapper.updateById(order);
    }
}

与原来对比

特性	旧写法	DDD + 状态机
代码位置	逻辑散落在 Service 的各个方法里	逻辑内聚在 Order 类和 StateMachine 配置里
可读性	满屏的 if (status == 1)	清晰的 Map 配置表，一眼看出业务流程
扩展性	加个新状态要改好几个 Service 方法	只需要在配置表里加一行代码
安全性	任意代码都能 setStatus，容易改错	禁止 setStatus，只能通过合法事件驱动
复用性	别的 Service 要用还得重写判断逻辑	直接复用 Order 类的方法

这种模式的挑战

在分布式环境下，状态机面临以下挑战：

状态竞争 (并发)

当两个线程同时尝试更新同一个订单的状态时（如用户点击取消的同时，支付回调到达）的时候:

在数据库上加乐观锁，增加 version 字段。

UPDATE orders SET status = 'PAID', version = version + 1 WHERE id = 1 AND version = 5;

幂等性

如果支付回调由于网络原因重试(支付回调来了两次)，状态机已经处于 PAID 了，再次收到 PAY_SUCCESS 的时候：

状态机引擎应具备“自动过滤”功能。如果当前状态已是目标状态，直接返回成功，不触发 Action。

public void handlePaymentCallback(Long orderId) {
    Order order = orderMapper.selectById(orderId);
    
    // 幂等性检查：如果已经是 PAID，直接返回成功，不做任何副作用
    if (order.getStatus() == OrderStatus.PAID) {
        log.info("订单 {} 已经是支付状态，忽略重复回调", orderId);
        return; // 直接结束，视为成功
    }

    // 正常的流转逻辑...
    order.sendEvent(OrderEvent.PAY);
    // ...
}

副作用与持久化

状态转换成功了，但发送消息队列失败的时候：

// 错误示范
@Transactional
public void pay(Long orderId) {
    updateDbStatus(orderId, "PAID"); // 1. 数据库事务未提交
    mqProducer.send("OrderPaid");    // 2. 发送MQ消息
    // 3. 如果这里代码报错了，或者数据库提交失败了：
    // 结果：数据库回滚（还是待支付），但 MQ 发出去了（消费者以为支付了）。
    //       或者反过来：数据库成功，MQ 发送因为网络超时失败。
}

解决方案：本地消息表：
把“发消息”这个动作，变成“往数据库插一条记录”。这样数据库的状态更新和消息记录就在同一个事务里，失败就都回滚。

建表：local_event_table (id, event_content, status)。
Service 层：

@Transactional(rollbackFor = Exception.class)
public void pay(Long orderId) {
    Order order = orderMapper.selectById(orderId);
    
    // 1. 更新订单状态
    int rows = orderMapper.updateStatusSafe(orderId, OrderStatus.PAID, order.getVersion());
    if (rows == 0) throw new OptimisticLockException("...");

    // 2. 不要直接发 MQ，而是保存一条“待发送消息”到数据库
    LocalEvent event = new LocalEvent();
    event.setTopic("OrderPaid");
    event.setContent(JSON.toJSONString(order));
    event.setStatus("PENDING");
    eventMapper.insert(event); 
    
} // 3. 事务提交

异步线程：
写一个定时任务（或者监听器），专门去查 local_event_table 里 PENDING 的消息，发送给 MQ，发送成功后再把表里的状态改为 SENT。

可靠的状态变更

sequenceDiagram
    participant User
    participant Service
    participant DB as 数据库(Order表 & Event表)
    participant Worker as 异步补偿任务
    participant MQ

    User->>Service: 触发动作
    
    rect rgb(240, 240, 240)
        Note right of Service: 开启数据库事务
        Service->>DB: UPDATE order SET status='PAID'...
        Service->>DB: INSERT INTO local_event...
        Service-->>User: 返回成功
        Note right of Service: 提交事务
    end
    
    par 异步处理
        Worker->>DB: 轮询 status='PENDING' 的消息
        Worker->>MQ: 发送消息
        alt 发送成功
            Worker->>DB: UPDATE local_event SET status='SENT'
        else 发送失败
            Worker->>DB: 保持 PENDING，下次重试
        end
    end

复杂条件判断

不是所有 CREATED 都能变 PAID。
业务规则：只有金额 > 0 且 库存充足 才能支付。如果把这些逻辑写死在 if-else 里，Service 又乱了。

使用策略接口注入。
在状态机定义里，加入一个 Condition 接口。

// 1. 定义条件接口
@FunctionalInterface
public interface TransitionCondition<T> {
    boolean isSatisfied(T context);
}

// 2. 状态机配置类增强
public class OrderStateMachine {
    // 存储：状态 -> (事件 -> {目标状态, 校验逻辑})
    static class Transition {
        OrderStatus target;
        TransitionCondition<Order> condition;
    }
    
    // 配置流转
    static {
        // 只有库存足够，才能从 CREATED -> PAID
        addTransition(OrderStatus.CREATED, OrderEvent.PAY, OrderStatus.PAID, 
            (order) -> order.getAmount() > 0 && InventoryService.check(order.getId())
        );
    }
}

// 3. 调用
public void pay(Order order) {
    // 状态机内部会自动执行 isSatisfied()
    // 如果返回 false，抛出异常 "条件不满足：库存不足"
    order.sendEvent(OrderEvent.PAY); 
}

最后

1. 不要过度设计。如果你的状态只有 2 个（开/关），或者订单只有几个状态，用简单的 if-else 也没问题。当状态很多且流转复杂时，状态机才是神器。
2. 试着把业务逻辑写进实体类里，而不是全部堆在 Service 里，这是写 DDD 的第一步。
3. 持久化。数据库里存的还是简单的字符串或数字（比如 status="PAID"），状态机只是内存里的逻辑校验器，不需要把状态机存到数据库里。

通过这种方式，你的代码不再是面条，冗长难以维护和扩展，而是一台精密的仪器，每个部件各司其职。这就是架构设计的精妙之处。