开源

清洁架构革命:一个让 .NET 开发者疯狂的项目模板

你是否经历过这样的场景?代码写了一半,却不知道该放在哪个文件夹里;业务逻辑和数据库混在一起,改一行代码就得担心整个系统会不会崩;测试总是在集成环境跑,效率低下,还容易出错。如果你是 ASP.NET Core 开发者,这些问题是不是让你感到“崩溃”?

别急,今天我们要聊的这个开源项目——Ardalis/CleanArchitecture,或许能帮你解决这些开发中的“痛”。它不仅是一个项目模板,更是一种架构思想的实践指南,帮助开发者在复杂项目中保持清晰的结构、高可维护性和卓越的扩展性。

CleanArchitecture 项目截图


什么是 Clean Architecture?一句话讲清它的价值

Clean Architecture(清洁架构)并不是什么新技术,而是一种软件设计的理念。简单来说,就是把代码按照职责划分成不同的层次,每一层只关注自己的事情,彼此之间通过接口通信。

以 Ardalis 的 CleanArchitecture 模板为例,它的核心目标是:
- 降低代码耦合:业务逻辑不再依赖基础设施(比如数据库或外部服务)。
- 提升可测试性:通过抽象接口,可以轻松地对核心业务进行单元测试。
- 提高可维护性:每个模块独立存在,方便后续迭代和扩展。

如果你是一个 ASP.NET Core 开发者,那么这个模板会是你项目的绝佳起点。它提供了一整套标准的解决方案结构,帮你快速搭建一个符合 Clean Architecture 原则的项目框架。


为什么选择 Clean Architecture?

痛点一:代码难维护

在传统的 MVC 架构中,控制器直接操作数据库,业务逻辑混杂其中。一旦需求变更,开发者需要修改多个地方,稍有不慎就会引发连锁反应。

而在 Clean Architecture 中,所有业务逻辑都被封装在 UseCases 层中,与数据库、前端完全解耦。你可以轻松替换数据库驱动,或者将 Web 接口换成 Blazor,而不影响核心逻辑。

痛点二:测试困难

传统项目中,由于缺乏接口抽象,测试往往只能依赖集成测试,耗时且容易出错。

Clean Architecture 强调依赖倒置原则,所有对外部系统的依赖都通过接口实现。这意味着你可以轻松地为 UseCase 编写单元测试,确保每一次改动不会破坏已有功能。

痛点三:难以扩展

当业务增长时,传统的分层方式常常无法支持新的需求,因为各层之间的耦合太紧密了。

而在 Clean Architecture 中,你可以按需添加新的模块,并保持原有结构不变。例如,你可以新增一个模块来处理支付系统,而无需修改已有的订单管理逻辑。


清洁架构的核心设计理念

分层结构

Clean Architecture 将项目分为以下几个主要层:

  1. Domain Layer(领域层)
  2. 包含核心的业务逻辑,如实体、值对象、聚合根等。
  3. 不依赖任何其他层,只定义接口。

  4. Application Layer(应用层)

  5. 实现具体的业务用例(Use Cases),如创建订单、更新用户信息等。
  6. 使用 MediatR 来处理命令和查询请求。

  7. Infrastructure Layer(基础设施层)

  8. 提供数据访问、邮件发送、缓存等功能的实现。
  9. 实现 Domain 层定义的接口。

  10. Presentation Layer(表现层)

  11. 负责对外暴露 API 或 Web 页面。
  12. 通常使用 FastEndpoints 或 Razor Pages 来构建。

依赖关系

Clean Architecture 的一大特点是 依赖倒置。也就是说,内层依赖外层,而不是反过来。

想象一下,就像一个洋葱一样,最中心的是业务逻辑,最外面的是技术细节(如数据库、Web 接口)。这样即使你换了数据库,也不会影响到核心业务逻辑。


如何快速上手?

如果你已经迫不及待想要尝试 Clean Architecture,下面是一个简单的入门指南:

第一步:安装模板

dotnet new install Ardalis.CleanArchitecture.Template

这一步会从 NuGet 下载并安装 CleanArchitecture 模板。

第二步:创建新项目

dotnet new clean-arch -o MyProject

执行完这条命令后,你会得到一个完整的 ASP.NET Core 项目结构,包含所有的核心模块。

第三步:运行项目

进入项目目录,然后运行:

cd MyProject
dotnet run

默认情况下,项目会在 https://localhost:5001 上启动。打开浏览器看看吧!

常见问题及解决方案

问题 解决方案
安装模板失败 检查网络连接,尝试使用管理员权限运行命令
启动时报错 确保已安装 .NET SDK,并检查版本兼容性

技术亮点一览

核心功能

  • 模块化设计:每个模块独立存在,方便维护和扩展。
  • 📦 标准化结构:预设的文件夹和命名规则,减少重复劳动。
  • 🧪 全面测试支持:自带 Unit、Integration 和 Functional 测试项目。
  • 🐍 CQRS 支持:利用 MediatR 实现命令和查询分离,提高性能和可读性。

技术选型对比

功能 Clean Architecture 垂直切片架构
可维护性 高 ✅ 一般 ❌
可测试性 高 ✅ 一般 ❌
扩展性 高 ✅ 一般 ❌
初期学习成本 较高 🤔 低 ✅

尽管垂直切片架构在小型项目中更灵活,但 Clean Architecture 在长期维护和大型项目中表现更为出色。


成功案例分享

案例一:某电商平台的重构

某电商平台早期采用传统的 MVC 架构,随着业务增长,代码变得越来越难以维护。团队决定引入 Clean Architecture 进行重构。

结果:
- 重构后,测试覆盖率从 40% 提升到 85%。
- 新增功能的时间减少了 30%。
- 项目结构更加清晰,新人入职时间缩短了 50%。

案例二:企业级 ERP 系统

一家大型制造企业的 ERP 系统采用了 Clean Architecture 设计。

优势体现:
- 项目拆分为多个子模块,便于分工协作。
- 核心业务逻辑独立于基础设施,方便迁移到云端。
- 经过三年维护,代码仍然保持良好的可读性和可扩展性。


适合谁用?

  • ASP.NET Core 开发者:如果你正在寻找一个标准化的项目模板,Clean Architecture 是不错的选择。
  • 中大型项目团队:需要长期维护和扩展的项目,Clean Architecture 提供了稳定的架构基础。
  • 喜欢学习新架构的开发者:如果你想深入理解 Clean Architecture 的设计思想,这个项目提供了丰富的实践材料。

总结

Clean Architecture 并不是银弹,但它确实为复杂的软件项目提供了一个清晰的设计方向。通过合理的分层和依赖管理,它可以显著提升代码的可维护性和可测试性。

如果你是 ASP.NET Core 开发者,不妨试试 Ardalis 的 CleanArchitecture 模板,体验一下结构化代码设计带来的便利。

可在下方留言交流你的使用心得,也欢迎提出你的疑问。

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