三层架构的学习

为什么要使用三层架构

对于一个简单的应用程序来说，代码量不是很多的情况下，一层结构或二层结构开发完全够用，没有必要将其复杂化，如果对一个复杂的大型系统，设计为一层结构或二层结构开发，那么这样的设计存在很严重缺陷。下面会具体介绍，分层开发其实是为大型系统服务的。在开发过程中，初级程序人员出现相似的功能经常复制代码，那么同样的代码写那么多次，不但使程序变得冗长，更不利于维护，一个小小的修改或许会涉及很多页面，经常导致异常的产生使程序不能正常运行。最主要的面向对象的思想没有得到丝毫的体现，打着面向对象的幌子却依然走着面向过程的道路。意识到这样的问题，初级程序人员开始将程序中一些公用的处理程序写成公共方法，封装在类中，供其它程序调用。例如写一个数据操作类，对数据操作进行合理封装，在数据库操作过程中，只要类中的相应方法（数据添加、修改、查询等）可以完成特定的数据操作，这就是数据访问层，不用每次操作数据库时都写那些重复性 的数据库操作代码。在新的应用开发中，数据访问层可以直接拿来用。面向对象的三大特性之一的封装性在这里得到了很好的体现。现在找到了面向对象的感觉，代码量较以前有了很大的减少，而且修改的时候也比较方便，也实现了代码的重用性。

三层架构将数据层、应用层和业务层分离，业务层通过应用层访问数据库，保护数据安全，利于负载平衡，提高运行效率，方便构建不同网络环境下的分布式应用；

 业务层主要作用是接收用户的指令或者数据输入，提交给应用层做处理，同时负责将业务逻辑层的处理结果显示给用户。相比传统的应用方式，业务层对硬件的资源要求较低； 

 应用层依据应用规模的不同，所承受的负荷会有较大的差异，另外客户端的数目，应用的复杂程度都会对其造成一定的影响。

 ERP三层结构提供了非常好的可扩张性，可以将逻辑服务分布到多台服务器来处理，从而提供了良好的伸缩方案；

 数据层包括存储数据的数据库服务器和处理数据和缓存数据的组件。组件将大量使用的数据放入系统的缓存库，以提高数据访问和处理的效率.

同时ERP采用大型数据库提供高性能、可靠性高的海量数据存储能力存储ERP的业务数据。

举例来说，先前学习过的学生信息管理系统，在Modal项目中，为数据库的每个表，都设计一个相应的实体类，这样，就相当于对每个表实体，在.NET程序中，都可以通过类对象来应用。在上面介绍的3层中，通常都会用到实体类对象。

综上所述，这5个项目之间的关系是这样的：

  

三层架构(3-tier application) 通常意义上的三层架构就是将整个业务应用划分为：界面层（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。

概念简介:

　　１、界面层（UI）：通俗讲就是展现给用户的界面，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）：针对具体问题的操作，也可以说是对数据层的操作，对数据业务逻辑处理。

　　３、数据访问层（DAL）：该层所做事务直接操作数据库，针对数据的增添、删除、修改、更新、查找等。

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，也不仅仅有B/S应用才是三层体系结构，三层是指逻辑上的三层，即使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、合法性校验等工作放到了中间层进行处理。通常情况下，客户端不直接与数据库进行交互，而是通过COM/DCOM通讯与中间层建立连接，再经由中间层与数据库进行交互。

界面层

　　　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作的界面。

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，也即是说它是与系统所应对的领域（Domain）逻辑有关，很多时候，也将业务逻辑层称为领域层。例如MartinFowler在《Patterns of Enterprise Application Architecture》一书中，将整个架构分为三个主要的层：界面层、领域层和数据源层。作为领域驱动设计的先驱Eric Evans，对业务逻辑层作了更细致地划分，细分为应用层与领域层，通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作用。由于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。如果在分层设计时，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。因而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。正因为如此，业务逻辑层的设计对于一个支持可扩展的架构尤为关键，因为它扮演了两个不同的角色。对于数据访问层而言，它是调用者；对于表示层而言，它却是被调用者。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之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，可以访问数据库系统、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。

优缺点:

优点

　　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。

缺点

　　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。

与MVC的区别:

    MVC是三个单词的缩写，分别为： 模型(Model),视图(View)和控制Controller)。 MVC模式的目的就是实现Web系统的职能分工。 Model层实现系统中的业务逻辑，通常可以用JavaBean或EJB来实现。 View层用于与用户的交互，通常用JSP来实现。 Controller层是Model与View之间沟通的桥梁，它可以分派用户的请求并选择恰当的视图以用于显示，同时它也可以解释用户的输入并将它们映射为模型层可执行的操作。

同样是架构级别的，相同的地方在于他们都有一个表现层，但是他们不同的地方在于其他的两个层。　　

在三层架构中没有定义Controller的概念。而MVC也没有把业务的逻辑访问看成两个层，这是采用三层架构或MVC搭建程序最主要的区别。当然，在三层中也提到了Model，但是三层架构中Model的概念与MVC中Model的概念是不一样的，“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。

 

小结:

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。　所以，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。虽然三层架构仍有不可避免的缺陷，但是软件分层结构使得代码维护非常方便，设计明确，各层独立，专注自己擅长的领域。通过这次学习，对软件体系结构又有了更深入的了解。