web系統分層架構設計

　　企業(yè)中許多WEB信息管理系統同屬于針對關(guān)系型數據庫的，并且有相當一部分功能需求是重復的。比如組織結構管理、通知公告發(fā)布，甚至是訪(fǎng)問(wèn)權限控制等。出于對軟件復用原則和開(kāi)發(fā)效率等方面的考慮，可以采用相同的系統框架，再進(jìn)行具有各自業(yè)務(wù)特點(diǎn)的功能開(kāi)發(fā)，這樣可以避免重復工作，保證項目進(jìn)度。

　　1 框架分析

　　1.1 框架

　　框架(Framework)是整個(gè)或部分系統的可重用設計，表現為一組抽象構件及構件實(shí)例間交互的方法;另一種定義認為，框架是可被應用開(kāi)發(fā)者定制的應用骨架。前者是從應用方面而后者是從目的方面給出的定義。其具有以下的特點(diǎn)：

　　1)它是一個(gè)功能類(lèi)的集合，類(lèi)之間可以相互協(xié)作，為業(yè)務(wù)子系統提供服務(wù)。

　　2)它包含了具體類(lèi)和抽象類(lèi)，這些類(lèi)定義了標準的接口、對象間的交互作用和系統的相關(guān)常量。

　　3)為了利用、自定義或擴展框架的服務(wù)，通常需要框架的使用者去定義已存在的框架類(lèi)的子類(lèi)。

　　4)框架中定義好的類(lèi)只提供給用戶(hù)自定義的類(lèi)調用，而從不調用用戶(hù)自己定義的類(lèi)。

　　框架可分為白盒(White-Box)與黑盒(Black-Box)兩種框架。

　　基于繼承的框架被稱(chēng)為白盒框架。所謂白盒即具備可視性，被繼承的父類(lèi)的內部實(shí)現細節對子類(lèi)而言都是可知的。利用白盒框架的應用開(kāi)發(fā)者通過(guò)衍生子類(lèi)或重寫(xiě)父類(lèi)的成員方法來(lái)開(kāi)發(fā)系統。子類(lèi)的實(shí)現很大程度上依賴(lài)于父類(lèi)的實(shí)現，這種依賴(lài)性限制了重用的靈活性和完全性。但解決這種局限性的方法可以是只繼承抽象父類(lèi)，也就是基類(lèi)，因為抽象類(lèi)基本上不提供具體的實(shí)現。白盒框架是一個(gè)程序骨架，而用戶(hù)衍生出的子類(lèi)是這個(gè)骨架上的附屬品。

　　基于對象構件組裝的框架就是黑盒框架。應用開(kāi)發(fā)者通過(guò)整理、組裝對象來(lái)獲得系統的實(shí)現。用戶(hù)只須了解構件的外部接口，無(wú)須了解內部的具體實(shí)現。另外，組裝比繼承更為靈活，它能動(dòng)態(tài)地改變，繼承只是一個(gè)靜態(tài)編譯時(shí)的概念。

　　在理想情況下，任何所需的功能都可通過(guò)組裝已有的構件得到。事實(shí)上，可獲得的構件遠遠不能滿(mǎn)足需求，有時(shí)通過(guò)繼承獲得新的構件比利用已有構件組裝新構件更容易，因此白盒和黑盒將同時(shí)應用于系統的開(kāi)發(fā)中。不過(guò)白盒框架趨向于向黑盒框架發(fā)展，黑盒框架也是系統開(kāi)發(fā)希望達到的理想目標。

　　1.2 分層架構

　　分層架構是一個(gè)層次結構，每一層為上層服務(wù)，并作為下層的客戶(hù)。在一些分層系統中，除了一些精心挑選的輸出函數外，內部的層只對相鄰的層可見(jiàn)。這樣的系統中，構件在一些層實(shí)現了虛擬機(對實(shí)現過(guò)程的不可見(jiàn))。連接件通過(guò)決定層間如何交互的協(xié)議來(lái)定義、拓撲約束，包括對相鄰層間交互的約束。

　　這種風(fēng)格支持基于可增加抽象層的設計。允許將一個(gè)復雜問(wèn)題分解成一個(gè)增量步驟序列的實(shí)現。由于每一層最多只影響兩層，同時(shí)只要給相鄰層提供相同的接口，允許每層用不同的方法實(shí)現，為軟件復用提供了強大的支持。

　　我們經(jīng)常提到的三層架構就屬于分層架構設計的一種。它是信息管理系統最為常見(jiàn)的設計模式�？傮w思想就是將整個(gè)業(yè)務(wù)應用劃分為：數據訪(fǎng)問(wèn)層(DAL)、業(yè)務(wù)邏輯層(BLL)、用戶(hù)界面層(UI)。層與層的職責沒(méi)有重疊，上層只能依賴(lài)于下層。這樣的系統，結構非常明確，可以很容易的用新的實(shí)現來(lái)替換原有層次的實(shí)現，大大增加了系統的可復用性，降低了后期的維護成本。

　　2 實(shí)現目標

　　鑒于目前遇到的需求基本都屬于中低等規模的信息管理系統開(kāi)發(fā)，綜合考慮開(kāi)發(fā)難度、可維護性、可擴展性等因素，開(kāi)發(fā)一個(gè)介于白盒(類(lèi)復用)與黑盒(功能復用)之間的基于分層架構設計模式的框架較為適宜�？蚣苤饕獙�(shí)現以下幾個(gè)目標：

　　1)實(shí)現類(lèi)、組件、代碼甚至設計的最大化重用。

　　2)框架結構盡可能合理、簡(jiǎn)單，符合架構設計的單一職責原則和單向調用原則，即框架各層的職責單一，只能上層依賴(lài)于下層，不能上下層互相依賴(lài)。

　　3)框架要有靈活的擴展性，可滿(mǎn)足二次開(kāi)發(fā)要求。但是在進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)時(shí)，對框架只能擴展不能修改，即滿(mǎn)足軟件架構設計思想中的開(kāi)放-關(guān)閉原則。

　　4)框架具備一定的配置開(kāi)發(fā)能力，部分通用的功能可適用大部分信息管理系統。并且在針對不同的存儲設備時(shí)，通過(guò)修改配置而不需要修改代碼就可以適應新的運行環(huán)境。

　　以上是一種基于分層架構的WEB系統框架的分析、設計與實(shí)現的全過(guò)程。該框架層次分明、結構簡(jiǎn)單，對每層都有一個(gè)抽象，派生類(lèi)強制實(shí)現規定的抽象方法，規范了編碼過(guò)程，提高了框架的可維護性。根據信息管理系統的共同需求，提供了部分通用的框架功能。所以，不論在白盒框架部分還是在功能方面都具有一定的可復用性。

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