软件的分层

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

来源：itianyi