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  • 三层PetShop架构设计

    《解剖

    PetShop

    》系列之一

     

    前言:

     

    PetShop

    是一个范例,微软用它来展示

    .Net

    企业系统开发的能力。业界有许多

    .Net

    J2EE

    之争,许多数据是从微软的

    PetShop

    Sun

    PetStore

    而来。这种争论不可避

    免带有浓厚的商业色彩,对于我们开发人员而言,没有必要过多关注。然而

    PetShop

    随着

    版本的不断更新,至现在基于

    .Net 2.0

    PetShop4.0

    为止,整个设计逐渐变得成熟而优

    雅,却又很多可以借鉴之处。

    PetShop

    是一个小型的项目,系统架构与代码都比较简单,

    却也凸现了许多颇有价值的设计与开发理念。

    本系列试图对

    PetShop

    作一个全方位的解剖,

    依据的代码是

    PetShop4.0

    ,可以从链接

    http://msdn.microsoft.com/library/default.asp?url=/library/en-us/dnbda/html

    /bdasamppet4.asp

    中获得。

     

    一、

    PetShop

    的系统架构设计

     

    在软件体系架构设计中,

    分层式结构是最常见,

    也是最重要的一种结构。

    微软推荐的分层式

    结构一般分为三层,从下至上分别为:数据访问层、业务逻辑层(又或成为领域层)、表示

    层,如图所示:

     

     

    图一:三层的分层式结构

     

    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。

    简单的说法就是实

    现对数据表的

    Select

    Insert

    Update

    Delete

    的操作。如果要加入

    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。在

    PetShop

    的数据

     

    访问层中,并没有使用

    ORM

    ,从而导致了代码量的增加,可以看作是整个设计实现中的一

    大败笔。

     

    业务逻辑层:是整个系统的核心,它与这个系统的业务(领域)有关。以

    PetShop

    为例,

    业务逻辑层的相关设计,

    均和网上宠物店特有的逻辑相关,例如查询宠物,

    下订单,添加宠

    物到购物车等等。如果涉及到数据库的访问,则调用数据访问层。

     

    表示层:是系统的

    UI

    部分,负责使用者与整个系统的交互。在这一层中,理想的状态是不

    应包括系统的业务逻辑。表示层中的逻辑代码,仅与界面元素有关。在

    PetShop

    中,是利

    ASP.Net

    来设计的,因此包含了许多

    Web

    控件和相关逻辑。

     

    分层式结构究竟其优势何在?

    Martin Fowler

    在《

    Patterns of Enterprise Application 

    Architecture

    》一书中给出了答案:

     

    1

    、开发人员可以只关注整个结构中的其中某一层;

     

    2

    、可以很容易的用新的实现来替换原有层次的实现;

     

    3

    、可以降低层与层之间的依赖;

     

    4

    、有利于标准化;

     

    5

    、利于各层逻辑的复用。

     

    概括来说,分层式设计可以达至如下目的:分散关注、松散耦合、逻辑复用、标准定义。

     

    一个好的分层式结构,可以使得开发人员的分工更加明确。一旦定义好各层次之间的接口,

    负责不同逻辑设计的开发人员就可以分散关注,齐头并进。例如

    UI

    人员只需考虑用户界面

    的体验与操作,

    领域的设计人员可以仅关注业务逻辑的设计,

    而数据库设计人员也不必为繁

    琐的用户交互而头疼了。每个开发人员的任务得到了确认,开发进度就可以迅速的提高。

     

    松散耦合的好处是显而易见的。

    如果一个系统没有分层,

    那么各自的逻辑都紧紧纠缠在一起,

    彼此间相互依赖,谁都是不可替换的。一旦发生改变,则牵一发而动全身,

    对项目的影响极

    为严重。

    降低层与层间的依赖性,

    既可以良好地保证未来的可扩展,

    在复用性上也是优势明

    显。

    每个功能模块一旦定义好统一的接口,

    就可以被各个模块所调用,

    而不用为相同的功能

    进行重复地开发。

     

    进行好的分层式结构设计,

    标准也是必不可少的。

    只有在一定程度的标准化基础上,

    这个系

    统才是可扩展的,可替换的。而层与层之间的通信也必然保证了接口的标准化。

     

    金无足赤,人无完人

    ,分层式结构也不可避免具有一些缺陷:

     

    1

    、降低了系统的性能。这是不言而喻的。如果不采用分层式结构,很多业务可以直接造访

    数据库,以此获取相应的数据,如今却必须通过中间层来完成。

     

    2

    、有时会导致级联的修改。这种修改尤其体现在自上而下的方向。如果在表示层中需要增

    加一个功能,

    为保证其设计符合分层式结构,

    可能需要在相应的业务逻辑层和数据访问层中

    都增加相应的代码。

     

    前面提到,

    PetShop

    的表示层是用

    ASP.Net

    设计的,

    也就是说,

    它应是一个

    BS

    系统。

    .Net

    中,标准的

    BS

    分层式结构如下图所示:

     

     
     

     

     

    图二:

    .Net

    中标准的

    BS

    分层式结构

     

    随着

    PetShop

    版本的更新,其分层式结构也在不断的完善,例如

    PetShop2.0

    ,就没有采

    用标准的三层式结构,如图三:

     

     

    图三:

    PetShop 2.0

    的体系架构

     

    从图中我们可以看到,

    并没有明显的数据访问层设计。

    这样的设计虽然提高了数据访问的性

    能,但也同时导致了业务逻辑层与数据访问的职责混乱。一旦要求支持的数据库发生变化,

    或者需要修改数据访问的逻辑,

    由于没有清晰的分层,

    会导致项目作大的修改。

    而随着硬件

    系统性能的提高,

    以及充分利用缓存、

    异步处理等机制,

    分层式结构所带来的性能影响几乎

    可以忽略不计。

     

    PetShop3.0

    纠正了此前层次不明的问题,将数据访问逻辑作为单独的一层独立出来:

     

     
     

     

     

    图四:

    PetShop 3.0

    的体系架构

     

    PetShop4.0

    基本上延续了

    3.0

    的结构,但在性能上作了一定的改进,引入了缓存和异步

    处理机制,同时又充分利用了

    ASP.Net 2.0

    的新功能

    MemberShip

    ,因此

    PetShop4.0

    的系统架构图如下所示:

     

     

    图五:

    PetShop 4.0

    的体系架构

     

    比较

    3.0

    4.0

    的系统架构图,

    其核心的内容并没有发生变化。

    在数据访问层

    DAL

    中,

    仍然采用

    DAL Interface

    抽象出数据访问逻辑,

    并以

    DAL Factory

    作为数据访问层对象的

     

    工厂模块。对于

    DAL Interface

    而言,分别有支持

     

    MS-SQL

    SQL Server DAL

    和支持

    Oracle

    Oracle DAL

    具体实现。

    Model

    模块则包含了数据实体对象。

    其详细的模块结

    构图如下所示:

     

     

    图六:数据访问层的模块结构图

     

    可以看到,在数据访问层中,完全采用了

    面向接口编程

    思想。抽象出来的

    IDAL

    模块,脱

    离了与具体数据库的依赖,

    从而使得整个数据访问层利于数据库迁移。

    DALFactory

    模块专

    门管理

    DAL

    对象的创建,

    便于业务逻辑层访问。

    SQLServerDAL

    OracleDAL

    模块均实

    IDAL

    模块的接口,

    其中包含的逻辑就是对数据库的

    Select

    Insert

    Update

    Delete

    操作。因为数据库类型的不同,对数据库的操作也有所不同,代码也会因此有所区别。

     

    此外,抽象出来的

    IDAL

    模块,除了解除了向下的依赖之外,对于其上的业务逻辑层,同样

    仅存在弱依赖关系,如下图所示:

     

     
     
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