Java分层设计模式：详解与应用

三层架构

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&＃xff1a;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&＃xff0c;低耦合”的思想。

概念简介

1、表现层(UI)&＃xff1a;通俗讲就是展现给用户的界面&＃xff0c;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)&＃xff1a;针对具体问题的操作&＃xff0c;也可以说是对数据层的操作&＃xff0c;对数据业务逻辑处理。

3、数据访问层(DAL)&＃xff1a;该层所做事务直接操作数据库&＃xff0c;针对数据的增添、删除、修改、查找等。

概述

在软件体系架构设计中&＃xff0c;分层式结构是最常见&＃xff0c;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&＃xff0c;从下至上分别为&＃xff1a;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&＃xff1a;

3个层次中&＃xff0c;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&＃xff0c;是在客户端与数据库之间加入了一个“中间层”&＃xff0c;也叫组件层。这里所说的三层体系&＃xff0c;不是指物理上的三层&＃xff0c;不是简单地放置三台机器就是三层体系结构&＃xff0c;也不仅仅有B/S应用才是三层体系结构&＃xff0c;三层是指逻辑上的三层&＃xff0c;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&＃xff0c;客户端不直接与数据库进行交互&＃xff0c;而是通过COM/DCOM通讯与中间层建立连接&＃xff0c;再经由中间层与数据库进行交互。

各层的作用

1.数据数据访问层: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)的操作层&＃xff0c;而不是指原始数据&＃xff0c;也就是说&＃xff0c;是对数据的操作&＃xff0c;而不是数据库,具体为业务逻辑层或表示层提供数据服务.

2.业务逻辑层:主要是针对具体的问题的操作&＃xff0c;也可以理解成对数据层的操作,对数据业务逻辑处理&＃xff0c;如果说数据层是积木&＃xff0c;那逻辑层就是对这些积木的搭建。

3.表示层:主要表示WEB方式,也可以表示成WINFORM方式,WEB方式也可以表现成:aspx, 如果逻辑层相当强大和完善,无论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

1.数据数据访问层:主要看你的数据层里面有没有包含逻辑处理&＃xff0c;实际上他的各个函数主要完成各个对数据文件的操作。而不必管其他操作。

2.业务逻辑层:主要负责对数据层的操作。也就是说把一些数据层的操作进行组合。

3.表示层:主要对用户的请求接受&＃xff0c;以及数据的返回&＃xff0c;为客户端提供应用程序的访问。

表示层

位于最外层(最上层)&＃xff0c;离用户最近。用于显示数据和接收用户输入的数据&＃xff0c;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&＃xff0c;也即是说它是与系统所应对的领域(Domain)逻辑有关&＃xff0c;很多时候&＃xff0c;也将业务逻辑层称为领域层。例如Martin Fowler在《Patterns of Enterprise Application Architecture》一书中&＃xff0c;将整个架构分为三个主要的层&＃xff1a;表示层、领域层和数据源层。作为领域驱动设计的先驱Eric Evans&＃xff0c;对业务逻辑层作了更细致地划分&＃xff0c;细分为应用层与领域层&＃xff0c;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&＃xff0c;它处于数据访问层与表示层中间&＃xff0c;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&＃xff0c;层与层之间的依赖是向下的&＃xff0c;底层对于上层而言是“无知”的&＃xff0c;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&＃xff0c;遵循了面向接口设计的思想&＃xff0c;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&＃xff0c;理想的分层式架构&＃xff0c;应该是一个支持可抽取、可替换的“抽屉”式架构。正因为如此&＃xff0c;业务逻辑层的设计对于一个支持可扩展的架构尤为关键&＃xff0c;因为它扮演了两个不同的角色。对于数据访问层而言&＃xff0c;它是调用者;对于表示层而言&＃xff0c;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&＃xff0c;如何实现依赖关系的解耦&＃xff0c;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&＃xff1a;有时候也称为是持久层&＃xff0c;其功能主要是负责数据库的访问&＃xff0c;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&＃xff0c;Insert&＃xff0c;Update&＃xff0c;Delete的操作。如果要加入ORM的元素&＃xff0c;那么就会包括对象和数据表之间的mapping&＃xff0c;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。

6、结构更加的明确

7、在后期维护的时候&＃xff0c;极大地降低了维护成本和维护时间

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&＃xff0c;很多业务可以直接造访数据库&＃xff0c;以此获取相应的数据&＃xff0c;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&＃xff0c;为保证其设计符合分层式结构&＃xff0c;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。

3、增加了开发成本。

规则

三层结构的程序不是说把项目分成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&＃xff1a;

1. UILayer里面只有少量(或者没有)SQL语句或者存储过程调用, 并且这些语句保证不会修改数据?

2. 如果把UILayer拿掉, 你的项目还能在Interface/API的层次上提供所有功能吗?

3. 你的DAL可以移植到其他类似环境的项目吗?

4. 三个模块, 可以分别运行于不同的服务器吗?

如果不是所有答案都为YES, 那么你的项目还不能算是严格意义上的三层程序. 三层程序有一些需要约定遵守的规则&＃xff1a;

1. 最关键的, UI层只能作为一个外壳, 不能包含任何BizLogic的处理过程

2. 设计时应该从BLL出发, 而不是UI出发. BLL层在API上应该实现所有BizLogic, 以面向对象的方式

3. 不管数据层是一个简单的SqlHelper也好, 还是带有Mapping过的Classes也好, 应该在一定的抽象程度上做到系统无关

4. 不管使用COM&＃43;(Enterprise Service), 还是Remoting, 还是WebService之类的远程对象技术, 不管部署的时候是不是真的分别部署到不同的服务器上, 最起码在设计的时候要做这样的考虑, 更远的, 还得考虑多台服务器通过负载均衡作集群

所以考虑一个项目是不是应该应用三层/多层设计时, 先得考虑下是不是真的需要? 实际上大部分程序就开个WebApplication就足够了, 完全没必要作的这么复杂. 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&＃xff0c;我们可以用它来创建在域对象和UI表示层对象之间的区分。

同样是架构级别的&＃xff0c;相同的地方在于他们都有一个表现层&＃xff0c;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。这是我认为最不同的地方。而MVC也没有把业务的逻辑访问看成两个层&＃xff0c;这是采用三层架构或MVC搭建程序最主要的区别。当然了。在三层中也提到了Model&＃xff0c;但是三层架构中Model的概念与MVC中Model的概念是不一样的&＃xff0c;“三层”中典型的Model层是以实体类构成的&＃xff0c;而MVC里&＃xff0c;则是由业务逻辑与访问数据组成的。

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