【软件架构】三层架构

三层系统的分层式结构

    三层架构(3-tier architecture) 一般意义上的三层架构就是将整个业务应用划分为:
  • 表现层(UI)
  • 业务逻辑层(BLL)
  • 数据访问层(DAL)
     区分层次的目的即为了“高内聚,低耦合”的思想。
  1. 表现层(UI):通俗讲就是展示给用户的界面,即用户在使用一个系统的时候他的所见所得。
  2. 业务逻辑层(BLL):针对具体问题的操做,也能够说是对数据层的操做,对数据业务逻辑处理。
  3. 数据访问层(DAL):该层所作事务直接操做数据库,针对数据的增添、删除、修改、查找等。

    在软件体系架构设计中,分层式结构是最多见,也是最重要的一种结构。
     微软推荐的分层式结构通常分为三层,从下至上分别为:数据访问层、业务逻辑层(又或称为领域层)、表示层。

三层结构原理

    3个层次中,系统主要功能和业务逻辑都在业务逻辑层进行处理。
     所谓三层体系结构,是在客户端与数据库之间加入了一个“中间层”,也叫组件层。
    这里所说的三层体系,不是指物理上的三层,不是简单地放置三台机器就是三层体系结构,也不只仅有B/S应用才是三层体系结构,三层是指逻辑上的三层,即便这三个层放置到一台机器上。
     三层体系的应用程序将业务规则、数据访问、合法性校验等工做放到了中间层进行处理。
    一般状况下,客户端不直接与数据库进行交互,而是经过COM/DCOM通信与中间层创建链接,再经由中间层与数据库进行交互。

各层的做用

  • 数据访问层:主要是对原始数据(数据库或者文本文件等存放数据的形式)的操做层,而不是指原始数据,也就是说,是对数据的操做,而不是数据库,具体为业务逻辑层或表示层提供数据服务
  • 业务逻辑层:主要是针对具体问题的操做,也能够理解成对数据层的操做,对数据业务逻辑处理,若是说数据层是积木,那逻辑层就是对这些积木的搭建。
  • 表示层:主要表示显示视图,若是逻辑层至关强大和完善,不管表现层如何定义和更改,逻辑层都能完善地提供服务。

具体的区分方法

  • 数据访问层:主要看你的数据层里面有没有包含逻辑处理,实际上他的各个函数主要完成各个对数据文件的操做。而没必要管其余操做。
  • 业务逻辑层:主要负责对数据层的操做。也就是说把一些数据层的操做进行组合。
  • 表示层:主要对用户的请求接受,以及数据的返回,为客户端提供应用程序的访问。

表示层 

    位于最外层(最上层),离用户最近。
    用于显示数据和接收用户输入的数据,为用户提供一种交互式操做的界面。

业务逻辑层 

    业务逻辑层(Business Logic Layer)无疑是系统架构中体现核心价值的部分。
    它的关注点主要集中在业务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的系统设计,也便是说它是与系统所应对的领域(Domain)逻辑有关,不少时候,也将业务逻辑层称为领域层。
    Martin Fowler将整个架构分为三个主要的层:表示层、领域层和数据源层。做为 领域驱动设计的先驱Eric Evans,对业务逻辑层做了更细致地划分,细分为应用层与领域层,经过分层进一步将领域逻辑与领域逻辑的解决方案分离。
    业务逻辑层在体系架构中的位置很关键,它处于数据访问层与表示层中间,起到了数据交换中承上启下的做用。
     层是一种弱耦合结构,层与层之间的依赖是向下的,底层对于上层而言是“无知”的,改变上层的设计对于其调用的底层而言没有任何影响。
    若是在分层设计时,遵循了面向接口设计的思想,那么这种向下的依赖也应该是一种弱依赖关系。
     在不改变接口定义的前提下, 理想的分层式架构,应该是一个支持可抽取、可替换的“抽屉”式架构。
     正由于如此,业务逻辑层的设计对于一个支持可扩展的架构尤其关键,由于它扮演了两个不一样的角色。对于数据访问层而言,它是调用者;对于表示层而言,它倒是被调用者。
     依赖与被依赖的关系都纠结在业务逻辑层上,如何实现依赖关系的解耦,则是除了实现业务逻辑以外留给 设计师 的任务。

数据层 

    数据访问层:有时候也称为是持久层,其功能主要是负责数据库的访问,能够访问 数据库系统、二进制文件、 文本文档或是XML文档。
    简单的说法就是实现对数据表的Select,Insert,Update,Delete的操做。若是要加入ORM的元素,那么就会包括对象和数据表之间的mapping,以及对象实体的持久化。

优势

  1. 开发人员能够只关注整个结构中的其中某一层;
  2. 能够很容易的用新的实现来替换原有层次的实现;
  3. 能够下降层与层之间的依赖;
  4. 有利于标准化;
  5. 利于各层逻辑的复用。
  6. 结构更加的明确
  7. 在后期维护的时候,极大地下降了维护成本和维护时间

缺点

  1. 下降了系统的性能。这是不言而喻的。若是不采用分层式结构,不少业务能够直接造访数据库,以此获取相应的数据,现在却必须经过中间层来完成。
  2. 有时会致使级联的修改。这种修改尤为体如今自上而下的方向。若是在表示层中须要增长一个功能,为保证其设计符合分层式结构,可能须要在相应的业务逻辑层和数据访问层中都增长相应的代码。
  3. 增长了开发成本。

问题

    三层结构的程序不是说把项目分红DAL,BLL,WebUI三个模块就叫三层了,下面几个问题在你的项目里面:
  • UILayer里面只有少许(或者没有)SQL语句或者存储过程调用,而且这些语句保证不会修改数据?
  • 若是把UILayer拿掉,你的项目还能在Interface/API的层次上提供全部功能吗?
  • 你的DAL能够移植到其余相似环境的项目吗?
  • 三个模块,能够分别运行于不一样的服务器吗?

规则

    若是不是全部答案都为YES,那么你的项目还不能算是严格意义上的三层程序. 三层程序有一些须要约定遵照的规则:
  • 最关键的,UI层只能做为一个外壳,不能包含任何BizLogic的处理过程
  • 设计时应该从BLL出发,而不是UI出发. BLL层在API上应该实现全部BizLogic,以面向对象的方式
  • 无论数据层是一个简单的SqlHelper也好,仍是带有Mapping过的Classes也好,应该在必定的抽象程度上作到系统无关
  • 无论使用COM+(Enterprise Service),仍是Remoting,仍是WebService之类的远程对象技术,无论部署的时候是否是真的分别部署到不一样的服务器上,最起码在设计的时候要作这样的考虑,更远的,还得考虑多台服务器经过负载均衡做集群
  • 因此考虑一个项目是否是应该应用三层/多层设计时,先得考虑下是否是真的须要? 实际上大部分程序就开个Application就足够了,彻底不必做的这么复杂. 而多层结构,是用于解决真正复杂的项目需求的。

与MVC的区别

    MVC(模型Model-视图View-控制器Controller)是一种设计模式,咱们能够用它来建立在域对象和UI表示层对象之间的区分。
    一样是架构级别的,相同的地方在于他们都有一个表现层,可是他们不一样的地方在于其余的两个层。
    在三层架构中没有定义Controller的概念。这是我认为最不一样的地方。而MVC也没有把业务的逻辑访问当作两个层,这是采用三层架构或MVC搭建程序最主要的区别。
    固然,在三层中也提到了Model,可是三层架构中Model的概念与MVC中Model的 概念是不同的,“三层”中典型的Model层是以实体类构成的,而MVC里,则是由业务逻辑与访问数据组成的。
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