软件的分层
目前典型的应用软件的结构:三层结构
表述层:提供与用户交互的界面。GUI(图形用户界面)和web页面是表述层的两个典型的例子。
业务逻辑层:实现各种业务逻辑。
数据库层:负责存放和管理应用的持久性业务数据。
区分物理层和逻辑层
软件的分层包含两种含义:一种是物理分层,即每一层都运行在单独的机器上,这意味着创建分布式的软件系统;一种是逻辑分层,指的是在单个软件模块中完成特定的功能。
业务逻辑层和数据库层运行在同一台机器上,这台机器即是应用服务器,又是数据库服务器,因此整个系统物理上分为两层,而逻辑上分为三层结构。
软件层的特征
软件层必须符合以下特征:
1、 每个层由一组相关的类或组件(如EJB)构成,共同完成特定的功能。
2、 层与层之间存在自上而下的依赖关系,即上层组件会访问下层组建的API,而下层组件不应该依赖上层组件。例如:表述层依赖于业务逻辑层,而业务逻辑层依赖于数据库层。(基本特征)
3、 每个层对上层公开API,但具体的实现细节对外透明。当某一层的实现发生变化,只要它的API不变,不会影响其它层的实现。(向上公开接口,封装实现细节)
软件分层的优点
恰当的为软件分层,将会提高软件的以下性能。
1、 伸缩性(指应用程序是否支持更多的用户)
2、 可维护性(指的是当发生需求变化,只需修改软件的某一部分,不会影响其它部分的代码。层数越多,可维护性也会不断提高)
3、 可扩展性(指的是在现有系统中增加新功能的难易程度)层数越少,增加新功能就越容易破坏现有的程序结构。层数越多,就可以在每个层中提供扩展点,不会打破应用的整体框架。
4、 可重用性(指的是程序代码没有冗余,同一个程序能满足各种需求)
5、 可管理性(管理系统的难易程度)
软件分层的缺点
软件分层越多,对软件设计人员的要求就越高。在设计阶段,必须花时间构思合理的体系结构。此外,软件层越多,调试会越困难。如果应用规模比较小,业务逻辑很简单,软件层数少反而会简化开发流程并提高开发效率。
Java应用的持久化层
业务逻辑层不仅负责业务逻辑,而且直接访问数据库,提供对业务数据的增、删、改、查操作。为了把数据访问细节和业务逻辑分开,可以把数据访问作为单独的持久化层。
“数据访问”是专业术语,指的是在应用程序代码中生成恰当的SQL语句,然后通过JDBC API访问数据库,对数据进行增、删、改、查。
持久化层封装了数据访问细节,为业务逻辑层提供了面向对象的API。完善的持久化层应该达到以下目标:
1、 代码可重用性高,能够完成所有的数据库访问操作。
2、 如果需要的话,能够支持多种数据库平台。
3、 具有相对独立性,当持久化层的实现发生变化,不会影响上层的实现。
目前在持久化层领域,已经出现了许多优秀的ORM软件,有的是商业性的,有的是开发源代码的。Hibernate就是一种开发源代码的ORM软件。ORM软件具有中间件的特征。中间件是在应用程序和系统之间的连接管道。Hibernate可看成是连接Java应用和关系数据库的管道。中间件和普通应用程序代码的区别在于,前者具有很高的可重用性,对于各种应用领域都适用;后者和特定的业务功能相关,不同业务领域的应用程序代码显然不一样。中间件的另一特点是透明性,作为Hibernate的使用者,无需关心它是如何实现的,只需要知道如何访问它的接口就行了。
透明与封装具有同样的含义,软件的透明性是通过封装实现细节来实现的。
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分层是软件设计中非常重要的思想,特别是面对较大的软件系统。分而治之是计算机中经常采用的一种方法。比如TCP/IP七层协议栈就是典型的分层应用。任何一个合格的软件开发者都必须掌握的分层思想。下面是软件分层的几个基本概念:
一、分层
1、经典的三层理论将应用分为三个层次
(1)表现层(Presentation Layer):显示信息,处理用户的请求
(2)领域/逻辑层(Domain Logic Layer):逻辑,实际的业务活动,系统中真正的核心
(3)数据访问层(Data Access Layer):与数据库、消息系统等的通信
实际应用中,有四层的五层(如:J2EE)的。在 Windows .NET 中表示层可以通用数据感知组件访问数据库,使用很方便。但是这种技术破坏了层和层之间的依赖关系,对于大型软件的开发一般是不允许的,小型软件使用也未尝不可。
2、基本原则:领域层和数据源层绝对不要依赖于表现层。
二、表现层
用户界面,Web页面或Windows窗体。
三、领域层
领域逻辑的组织,三个模式:
(1)事务脚本:结构化
(2)领域模型:面向对象
(3)表模块:与记录集相关。.NET中含有基于记录集的工具(DataTable/DataSet),则使用表模块较为方便。
四、数据访问层
为数据库表建立入口,使用入口的两种基本方法:
(1)行数据入口:每一行一个实例,面向对象的方式。
(2)表数据入口:记录集,如.NET中的DataTable,DataSet
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