도메인 주도 설계(DDD)는 복잡한 도메인 문제를 해결하기 위해 에릭 에반스(Eric Evans)가 제안한 소프트웨어 설계 접근법입니다. DDD는 도메인을 명확히 이해하고, 이를 코드로 반영하여 비즈니스 로직과 기술 구현의 일관성을 유지하는 것을 목표로 합니다. 이 접근법은 복잡한 비즈니스 요구사항을 쉽게 관리할 수 있도록 해주며, 주로 이벤트 소싱(Event Sourcing)과 CQRS(Command Query Responsibility Segregation)와 같은 패턴으로 확장되고 있습니다.
DDD의 주요 3인방으로는 DDD의 창시자인 에릭 에반스(Eric Evans), 실무적 접근을 강조한 반버논(Vaughn Vernon), 그리고 마이크로서비스와의 연계성을 설명한 **그렉 영(Greg Young)**이 있습니다. 에릭 에반스는 DDD의 기초 이론을 정립하고, 이를 통해 복잡한 도메인을 효과적으로 관리하는 방법을 제시했습니다. 반버논은 이러한 DDD 개념을 실용적으로 확장하며, 특히 이벤트 소싱과 CQRS와 잘 맞아떨어지는 액터 모델(Actor Model)과 리액티브 시스템(Reactive Systems)을 함께 소개했습니다. 그렉 영은 CQRS와 이벤트 소싱을 통해 도메인 로직을 효율적으로 관리하는 기법을 제안하며, DDD의 개념을 마이크로서비스 아키텍처와 결합하는 데 중요한 역할을 했습니다.
액터 모델은 메시지를 통해 액터들이 상호작용하며 상태를 변경하는 패턴으로, 분산 시스템 및 비동기 처리를 지원하여 높은 확장성과 성능을 제공합니다. 이는 DDD의 복잡한 도메인 로직을 더 유연하게 관리하는 데 기여합니다.
반버논은 DDD를 실무에 적용하는 다양한 방법을 제시한 저서 **"Implementing Domain-Driven Design"**을 통해 잘 알려져 있습니다. 이 책은 DDD의 개념을 실용적으로 구현하는 방법을 상세히 설명하며, 복잡한 도메인 모델을 관리하고 설계하는 데 필요한 다양한 패턴과 전략을 다룹니다. 특히 이벤트 소싱, CQRS, 바운디드 컨텍스트 등의 개념을 실제 프로젝트에 적용할 수 있도록 구체적인 예제와 가이드를 제공합니다.
DDD의 핵심 요소 5가지
도메인 모델(Domain Model): 도메인의 핵심 개념과 비즈니스 로직을 캡처하는 모델로, 소프트웨어가 해결해야 하는 문제를 명확히 정의하고 표현합니다.
바운디드 컨텍스트(Bounded Context): 도메인 모델의 경계를 명확히 정의하여, 모델이 오용되거나 혼란스럽지 않도록 특정 컨텍스트 내에서만 사용되도록 보장하는 개념입니다. 이는 팀 간의 협업과 시스템의 일관성을 높이는 데 기여합니다.
애그리게이트(Aggregate): 연관된 엔티티와 값 객체(Value Object)를 하나의 단위로 묶어 일관성을 유지하는 역할을 합니다. 애그리게이트 루트(Aggregate Root)는 외부에서 접근할 수 있는 유일한 진입점으로, 애그리게이트의 내부 상태를 보호합니다.
엔티티(Entity)와 값 객체(Value Object): 엔티티는 고유 식별자를 가지며 상태가 변화하는 객체이고, 값 객체는 고유 식별자가 없고 불변성을 가지며 도메인 내에서 상태를 표현하는 데 사용됩니다.
도메인 이벤트(Domain Event): 도메인에서 중요한 상태 변화나 비즈니스 이벤트를 나타내며, 시스템의 다른 부분에서 이 이벤트에 반응할 수 있도록 합니다. 이를 통해 비동기적인 처리를 가능하게 하고, 시스템의 결합도를 낮출 수 있습니다.
반버논이 언급한 주요 프레임워크 중 하나로는 Akka가 있습니다. Akka는 JVM 기반의 라이브러리로 액터 모델을 구현하여 리액티브 시스템을 구축하는 데 도움을 줍니다. Akka를 활용하면 이벤트 소싱과 CQRS의 비동기적 특성을 극대화할 수 있어 고성능 시스템 구축이 가능합니다.
또 다른 도구로는 Axon Framework가 있으며, Axon은 Java 기반의 오픈소스 프레임워크로 DDD와 이벤트 소싱, CQRS를 쉽게 구현할 수 있도록 돕습니다. Axon은 바운디드 컨텍스트 내에서 복잡한 애그리게이트 간의 상호작용을 관리하고, 이벤트 흐름을 시각화하는 기능을 제공합니다.
마지막으로, Vert.x와 Spring WebFlux와 같은 리액티브 프로그래밍 프레임워크도 소개되었습니다. 이들은 리액티브 스트림을 처리하고 비동기 시스템을 구축하는 데 효과적이며, 이벤트 소싱과 CQRS와 함께 사용될 때 데이터 일관성 및 반응성을 높이는 데 유용합니다.
주요 아키텍처 요약
이벤트 소싱(Event Sourcing): 모든 상태 변화를 이벤트로 저장하여, 시스템의 상태를 이벤트의 집합으로 유지하는 방식입니다. 이를 통해 모든 변경 내역을 추적할 수 있으며, 과거 상태로의 복원이 용이합니다.
CQRS(Command Query Responsibility Segregation): 명령(Command)와 조회(Query)를 분리하여, 쓰기 모델과 읽기 모델을 독립적으로 최적화할 수 있도록 하는 아키텍처입니다. 이를 통해 복잡한 비즈니스 로직의 단순화와 확장성을 높일 수 있습니다.
액터 모델(Actor Model): 액터라는 독립적인 객체들이 메시지를 통해 상호작용하면서 상태를 관리하는 아키텍처입니다. 비동기적이며 높은 확장성과 내결함성을 제공하여 분산 시스템 구현에 적합합니다.
리액티브 시스템(Reactive Systems): 높은 응답성, 탄력성, 확장성을 갖춘 시스템을 의미하며, 비동기 메시지 전달을 통해 확장성과 유연성을 극대화합니다. 이벤트 소싱 및 CQRS와 조합하여 유용하게 사용됩니다.
마이크로서비스 아키텍처(Microservices Architecture): 도메인별로 독립된 서비스로 나누어 설계하는 방식으로, 각 서비스가 개별적으로 배포 및 확장될 수 있습니다. DDD와 결합하여 각 바운디드 컨텍스트를 별도의 마이크로서비스로 구현함으로써 시스템의 유지보수성과 확장성을 높입니다.
헥사고널 아키텍처(Hexagonal Architecture): 포트와 어댑터 아키텍처라고도 불리는 이 방식은 애플리케이션의 핵심 도메인 로직을 외부의 인프라스트럭처로부터 분리하여, 유연성과 테스트 용이성을 높입니다. 도메인 로직을 중심에 두고, 외부 의존성을 포트와 어댑터 형태로 연결함으로써 시스템이 변화에 덜 민감해지고 쉽게 확장할 수 있도록 합니다.
반버논의 "도메인 주도 설계(DDD)" 4장 아키텍처 편에서는 도메인 모델을 중심으로 한 소프트웨어 아키텍처 설계를 설명합니다. 주요 내용을 요약하면 다음과 같습니다:
계층화된 아키텍처:
- 시스템은 일반적으로 여러 계층으로 나뉘며, 도메인 로직과 비즈니스 규칙은 가장 중요한 계층입니다.
- 계층화된 아키텍처는 주로 사용자 인터페이스(UI), 애플리케이션, 도메인, 인프라스트럭처 계층으로 구성됩니다. 도메인 계층은 비즈니스 규칙을 캡슐화하고 애플리케이션 계층은 도메인 로직을 활용해 작업 흐름을 제어합니다.
도메인 계층의 중요성:
- 도메인 계층이 소프트웨어의 중심에 있어야 하며, 그 주위에 다른 기술 계층들이 도메인 논리를 지원하는 방식으로 구조화해야 합니다.
- 이렇게 하면 도메인 모델이 변화하거나 확장될 때 애플리케이션 계층이나 인프라 계층에 미치는 영향을 줄일 수 있습니다.
의존성 역전 원칙:
- 아키텍처의 핵심은 의존성 역전 원칙을 따르는 것입니다. 이는 인프라스트럭처 계층이 도메인 계층에 의존하도록 설계해, 도메인 모델을 독립적으로 유지할 수 있도록 합니다.
- 이를 통해 도메인 모델은 다른 기술적 세부 사항이나 프레임워크의 변화에 덜 영향을 받게 됩니다.
Bounded Context(경계 컨텍스트):
- 도메인 주도 설계에서는 전체 도메인을 여러 개의 작은 경계 컨텍스트로 나누어 관리합니다.
- 경계 컨텍스트는 도메인 모델을 한정된 범위 내에서 명확히 정의하고, 모델의 일관성을 유지하며, 각 컨텍스트 간 통합을 명확히 합니다.
애그리게이트와 리포지토리:
- 도메인 모델에서 중요한 요소는 **애그리게이트(Aggregate)**로, 도메인 객체 간의 일관성을 유지하는 단위입니다.
- 애그리게이트는 그 상태를 직접 관리하며, **리포지토리(Repository)**는 애그리게이트를 저장하고 검색하는 인터페이스 역할을 합니다.
서비스와 이벤트:
- 비즈니스 로직을 캡슐화하기 위해 서비스를 사용할 수 있으며, 도메인 모델과의 결합을 최소화하여 유연성을 확보합니다.
- 이벤트는 시스템 내에서 중요한 상태 변경을 나타내고, 다른 시스템이나 컴포넌트가 이를 감지하고 반응하도록 돕습니다.
이 장에서는 소프트웨어가 복잡한 도메인 요구사항을 충족시키면서도 유연성과 확장성을 갖추기 위해 도메인 모델을 중심으로 구조화해야 한다는 점을 강조합니다.
액터 모델(Actor Model)은 DDD(Domain-Driven Design)의 일부 요소를 구현하고 아키텍처적으로 보완하는 데 유용하게 활용될 수 있습니다. 특히 분산 시스템 및 병행성을 효과적으로 처리해야 하는 상황에서, 액터 모델과 DDD를 결합하는 방식은 유의미한 이점을 제공합니다. 아래는 DDD 요소 중에서 액터 모델을 활용할 수 있는 부분에 대한 설명입니다:
경계 컨텍스트(Bounded Context)와 액터:
- DDD의 경계 컨텍스트는 도메인의 특정 부분을 명확하게 정의하고 해당 범위 내에서 일관성을 유지하는 것이 핵심입니다. 각 경계 컨텍스트를 액터로 모델링할 수 있습니다.
- 각 액터는 독립적으로 상태와 비즈니스 로직을 갖고 있으며, 다른 액터와 메시지 기반으로 통신하기 때문에 경계 컨텍스트 간의 명확한 경계를 설정하고 이를 통해 상호작용할 수 있는 강력한 도구가 됩니다.
애그리게이트(Aggregate)와 액터:
- DDD에서 애그리게이트는 트랜잭션 경계를 나타내며, 상태의 일관성을 보장하는 단위입니다. 이러한 애그리게이트를 액터로 표현하면, 각 애그리게이트의 일관성을 유지하는 동시에 독립적으로 상태를 관리할 수 있습니다.
- 애그리게이트를 액터로 구현하면 동시성 문제를 자연스럽게 해결할 수 있으며, 애그리게이트 간의 변경사항도 메시지를 통해 비동기적으로 전달할 수 있습니다. 이로 인해 데이터 충돌을 줄이고 시스템의 확장성을 높일 수 있습니다.
도메인 이벤트(Domain Event)와 액터 간 메시징:
- DDD의 도메인 이벤트는 상태 변화나 중요한 비즈니스 이벤트를 시스템 내 다른 부분에 알리는 역할을 합니다. 액터 모델의 특성상 액터 간에는 메시지 기반 통신이 이루어지므로, 도메인 이벤트를 메시지로 사용해 액터들 간의 통신을 자연스럽게 연결할 수 있습니다.
- 도메인 이벤트를 비동기 메시지로 발행하고 구독하는 방식은 액터 모델에서 기본적인 통신 패턴으로, 이를 통해 시스템의 반응성을 높이고 이벤트 주도 아키텍처를 효과적으로 구현할 수 있습니다.
유비쿼터스 언어(Ubiquitous Language)와 액터의 역할:
- 유비쿼터스 언어를 유지하면서 비즈니스 개념을 명확하게 모델링하는 것은 DDD의 중요한 원칙입니다. 액터 모델에서는 비즈니스 개념을 액터로 표현하여 유비쿼터스 언어를 유지하면서도 도메인 모델을 직접 반영할 수 있습니다.
- 각 액터가 특정 비즈니스 개념이나 역할을 맡도록 설계함으로써 도메인 지식을 코드에 자연스럽게 반영할 수 있으며, 비즈니스 전문가와 개발자 간의 커뮤니케이션이 수월해집니다.
CQRS와 액터 모델의 결합:
- DDD에서 명령-질의 책임 분리(CQRS, Command Query Responsibility Segregation) 패턴을 사용할 때, 액터 모델을 활용하여 명령과 이벤트 처리를 각각 독립적으로 처리할 수 있습니다.
- 명령(Command)을 처리하는 액터와 이벤트(Event)를 다루는 액터를 분리함으로써 시스템을 더 효율적으로 확장 가능하게 설계할 수 있으며, 각 액터의 책임이 명확해집니다.
복잡한 비동기 워크플로우:
- DDD에서 비즈니스 로직이 복잡한 워크플로우를 포함할 때, 액터 모델은 이를 비동기로 처리하기에 적합합니다. 워크플로우의 각 단계를 액터로 나누고, 메시지를 통해 각 단계를 진행함으로써 복잡한 비동기 흐름을 단순화하고 관리 가능하게 만듭니다.
결론적으로, 액터 모델은 DDD의 경계 컨텍스트, 애그리게이트, 도메인 이벤트 및 CQRS 등의 요소를 강화하고 비동기적이고 병행적인 처리를 용이하게 하는 데 적합합니다. 액터 모델의 비동기 메시지 기반 특성은 DDD의 복잡한 도메인 로직을 분산 시스템에서 안정적으로 운영할 수 있게 해주는 훌륭한 도구가 될 수 있습니다.
Akka 프레임워크는 액터 모델 외에도 분산 시스템, 비동기 메시징, 이벤트 기반 아키텍처를 쉽게 구현할 수 있는 여러 툴과 라이브러리를 제공합니다. 이들 중 DDD(Domain-Driven Design)와 연관하여 유용하게 사용할 수 있는 도구들을 아래에 소개합니다:
1. Akka Persistence
- 상태 저장 및 복구: Akka Persistence는 액터의 상태를 영속화하고 복구할 수 있게 하여, 시스템이 중단되거나 장애가 발생한 이후에도 애그리게이트의 상태를 유지할 수 있습니다. 이는 DDD에서 애그리게이트를 영속적으로 관리하는 데 유용합니다.
- Event Sourcing: Akka Persistence는 이벤트 소싱(Event Sourcing) 패턴을 지원합니다. 애그리게이트의 상태 변화를 이벤트로 저장함으로써, 도메인의 모든 상태 변화를 추적하고 복원할 수 있습니다. DDD와 연계하면 도메인 이벤트를 영속적으로 관리하고, 데이터 일관성을 보장할 수 있는 강력한 메커니즘이 됩니다.
2. Akka Cluster
- 분산 시스템 구성: Akka Cluster는 여러 노드를 하나의 시스템처럼 사용할 수 있게 하여 분산 시스템을 쉽게 구성할 수 있는 기능을 제공합니다. 이는 DDD에서 여러 경계 컨텍스트(Bounded Context) 간에 분산 환경에서 협업하거나 데이터를 공유할 때 유용합니다.
- 고가용성: Akka Cluster는 각 노드 간 상태 정보를 공유하고, 장애 발생 시 다른 노드가 자동으로 작업을 대체하여 시스템의 고가용성을 유지합니다. 분산된 애그리게이트를 관리하고 경계 컨텍스트 간의 데이터를 안전하게 유지하기 위한 아키텍처적 기반을 제공합니다.
3. Akka Sharding
- 애그리게이트 분산 관리: Akka Sharding은 시스템에서 수많은 액터를 논리적으로 그룹화하여 다양한 노드에 분산시킬 수 있는 기능을 제공합니다. DDD에서 애그리게이트의 수가 매우 많거나 경계 컨텍스트가 크다면, 각 애그리게이트를 여러 노드에 분산시켜 부하를 균등하게 나누고, 병목 현상을 줄일 수 있습니다.
- 수평적 확장성: 애그리게이트 액터를 샤딩하여 각 액터를 클러스터 내 다양한 노드에 분산시킬 수 있기 때문에, 대규모 시스템에서도 일관성과 확장성을 유지하면서 효율적으로 운영할 수 있습니다.
4. Akka Streams
- 데이터 스트림 처리: Akka Streams는 대용량 데이터 스트림을 비동기로 처리할 수 있는 도구를 제공합니다. 이를 통해 DDD에서 도메인 이벤트나 애플리케이션 간 데이터 흐름을 관리할 수 있습니다.
- Reactive Streams: Akka Streams는 리액티브 스트림(Reactive Streams) 표준을 준수하므로, 경계 컨텍스트 간 비동기 데이터 흐름을 설계할 때 반응형 패러다임을 따르며 시스템의 반응성을 유지할 수 있습니다. 이로써 이벤트 기반 아키텍처에서 발생하는 데이터의 흐름을 손쉽게 처리할 수 있습니다.
5. Akka HTTP
- 경계 컨텍스트 간 통신: DDD에서 각 경계 컨텍스트는 독립적으로 운영되며, 서로 필요한 데이터를 교환하기 위해서는 안정적인 API 통신이 필요합니다. Akka HTTP는 HTTP 기반의 비동기 RESTful API를 쉽게 구성할 수 있는 도구를 제공합니다.
- 비동기 API 호출: 액터 기반 아키텍처에서 경계 컨텍스트 간 통신을 비동기적으로 처리하여 시스템의 성능과 반응성을 높일 수 있습니다. 이를 통해 도메인 서비스들이 독립성을 유지하면서도 상호작용할 수 있게 됩니다.
6. Akka Typed (Typed Actors)
- 타입 안전성: Akka Typed는 액터의 메시지 유형을 명시적으로 정의함으로써 타입 안전성을 높이는 방식으로, DDD에서 각 액터(애그리게이트나 도메인 객체)가 정확한 도메인 의미를 가진 메시지를 주고받도록 보장할 수 있습니다.
- 명확한 도메인 모델링: DDD의 유비쿼터스 언어를 유지하면서 각 액터의 역할과 메시지 타입을 명확히 정의하여 도메인 로직의 오류를 줄일 수 있습니다.
7. Akka Projections
- CQRS 구현: Akka Projections는 CQRS (Command Query Responsibility Segregation) 패턴을 쉽게 구현할 수 있는 기능을 제공합니다. 이벤트 소싱을 통해 생성된 이벤트 스트림을 읽고, 이를 별도의 읽기 모델로 변환하는 기능을 제공합니다.
- 도메인 이벤트와 조회 모델 관리: 이벤트 소싱을 통해 생성된 도메인 이벤트를 기반으로 읽기 모델을 구축하고 업데이트함으로써 조회 성능을 높이고 데이터 일관성을 보장할 수 있습니다. 이는 도메인 이벤트와 쿼리 모델을 분리하고 비동기적으로 관리할 수 있는 강력한 도구입니다.
Akka의 DDD와의 연계 활용 요약
- Akka Persistence와 Akka Projections를 통해 애그리게이트와 이벤트 소싱을 쉽게 구현하고 관리할 수 있습니다.
- Akka Cluster와 Akka Sharding을 이용해 경계 컨텍스트 및 애그리게이트의 확장성과 고가용성을 보장할 수 있습니다.
- Akka Streams와 Akka HTTP를 사용해 비동기 데이터 흐름과 경계 컨텍스트 간 통신을 효율적으로 관리할 수 있습니다.
- Akka Typed는 도메인 로직의 타입 안전성을 보장하고, DDD의 유비쿼터스 언어와 도메인 개념을 명확하게 반영하는 데 도움을 줍니다.
이러한 Akka의 기능들은 DDD의 도메인 모델을 중심으로 하는 복잡한 분산 시스템을 더 효율적이고 확장 가능하게 설계하고 운영하는 데 매우 유용합니다.