关于J2EE层次设计架构实例分析详解

2019-11-18 12:23:18

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供稿：网友

　　Part 1 层
　　
　　层（layer）这个概念在计算机领域是非常了不得的一个概念。计算机本身就体现了一种层的概念：系统调用层、设备驱动层、操作系统层、CPU指令集。每个层都负责自己的职责。网络同样也是层的概念，最闻名的OSI的七层协议。
　　
　　层到了软件领域也一样好用。为什么呢？我们看看使用层技术有什么好处：
　　
　　● 你使用层，但是不需要去了解层的实现细节。
　　● 可以使用另一种技术来改变基础的层，而不会影响上面的层的应用。
　　● 可以减少不同层之间的依靠。
　　● 轻易制定出层标准。
　　● 底下的层可以用来建立顶上的层的多项服务。当然，层也有弱点：
　　● 层不可能封装所有的功能，一旦有功能变动，势必要波及所有的层。
　　● 效率降低。
　　
　　当然，层最难的一个问题还是各个层都有些什么，以及要承担何种责任。
　　
　　典型的三层结构
　　
　　三层结构估计大家都很熟悉了。就是表示（PResentation）层, 领域（domain）层, 以及基础架构（infrastrUCture）层。
　　
　　表示层逻辑主要处理用户和软件的交互。现在最流行的莫过于视窗图形界面（wimp）和基于Html的界面了。表示层的主要职责就是为用户提供信息，以及把用户的指令翻译。传送给业务层和基础架构层。基础架构层逻辑包括处理和其他系统的通信，代表系统执行任务。例如数据库系统交互，和其他应用系统的交互等。大多数的信息系统，这个层的最大的逻辑就是存储持久数据。
　　
　　还有一个就是领域层逻辑，有时也被叫做业务逻辑。它包括输入和存储数据的计算。验证表示层来的数据，根据表示层的指令指派一个基础架构层逻辑。
　　
　　领域逻辑中，人们总是搞不清楚什么事领域逻辑，什么是其它逻辑。例如，一个销售系统中有这样一个逻辑：假如本月销售量比上个月增长10％，就要用红色标记。要实现这个功能，你可能会把逻辑放在表示层中，比较两个月的数字，假如超出10％，就标记为红色。
　　
　　这样做，你就把领域逻辑放到了表示层中了。要分离这两个层，你应该现在领域层中提供一个方法，用来比较销售数字的增长。这个方法比较两个月的数字，并返回boolean类型。表示层则简单的调用该方法，假如返回true，则标记为红色。
　　
　　例子
　　
　　层技术不存在说永恒的技巧。如何使用都要看具体的情况才能够决定，下面我就列出了三个例子：
　　
　　例子1：一个电子商务系统。要求能够同时处理大量用户的请求，用户的范围遍及全球，而且数字还在不断增长。但是领域逻辑很简单，无非是订单的处理，以及和库存系统的连接部分。这就要求我们1、表示层要友好，能够适应最广泛的用户，因此采用html技术；2、支持分布式的处理，以胜任同时几千的访问； 3、考虑未来的升级。
　　
　　例子2：一个租借系统。系统的用户少的多，但是领域逻辑很复杂。这就要求我们制作一个领域逻辑非常复杂的系统，另外，还要给他们的用户提供一个方便的输入界面。这样，wimp是一个不错的选择。
　　
　　例子3：简单的系统。非常简单，用户少、逻辑少。但是也不是没有问题，简单意味着要快速交付，并且还要充分考虑日后的升级。因为需求在不断的增加之中。
　　
　　何时分层
　　
　　这样的三个例子，就要求我们不能够一概而论的解决问题，而是应该针对问题的具体情况制定具体的解决方法。这三个例子比较典型。
　　
　　第二个例子中，可能需要严格的分成三个层次，而且可能还要加上另外的中介（mediating）层。例3则不需要，假如你要做的仅是查看数据，那仅需要几个server页面来放置所有的逻辑就可以了。
　　
　　我一般会把表示层和领域层/基础架构层分开。除非领域层/基础架构层非常的简单，而我又可以使用工具来轻易的绑定这些层。这种两层架构的最好的例子就是在VB、PB的环境中，很轻易就可以构建出一个基于SQL数据库的windows界面的系统。这样的表示层和基础架构层非常的一致，但是一旦验证和计算变得复杂起来，这种方式就存在先天缺陷了。
　　
　　很多时候，领域层和基础架构层看起来非常类似，这时候，其实是可以把它们放在一起的。可是，当领域层的业务逻辑和基础架构层的组织方式开始不同的时候，你就需要分开二者。
　　
　　更多的层模式
　　
　　三层的架构是最为通用的，尤其是对IS系统。其它的架构也有，但是并不适用于任何情况。
　　
　　第一种是Brown model [Brown et al]。它有五个层：表示层（Presentation），控制/中介层（Controller/Mediator），领域层（Domain）, 数据映射层（Data Mapping）, 和数据源层（Data Source）。它其实就是在三层架构种增加了两个中间层。控制/中介层位于表示层和领域层之间，数据映射层位于领域层和基础架构层之间。
　　
　　表示层和领域层的中介层，我们通常称之为表示-领域中介层，是一个常用的分层方法，通常针对一些非可视的控件。例如为特定的表示层组织信息格式，在不同的窗口间导航，处理交易边界，提供Server的facade接口（具体实现原理见设计模式）。最大的危险就是，一些领域逻辑被放到这个层里，影响到其它的表示层。
　　
　　我经常发现把行为分配给表示层是有好处的。这可以简化问题。但表示层模型会比较复杂，所以，把这些行为放到非可视化的对象中，并提取出一个表示-领域中介层还是值得的。
　　
　　Brown ISA
　　表示层表示层
　　控制/中介层表示-领域中介层
　　领域层领域层
　　数据映射层数据库交互模式中的Database Mapper
　　数据源层基础架构层
　　
　　领域层和基础架构层之间的中介层属于本书中提到的Database Mapper模式，是三种领域层到数据连接的办法之一。和表示-领域中介层一眼，有时候有用，但不是所有时候都有用。
　　
　　还有一个好的分层架构是J2EE的架构，这方面的讨论可以见『J2EE核心模式』一书。他的分层是客户层（Client），表示层（Presentation），业务层（Business ），整合层（Integration），资源层（Resource）。差别如下图：
　　
　　J2EE核心 ISA
　　客户层运行在客户机上的表示层
　　表示层运行在服务器上的表示层
　　业务层领域层
　　整合层基础架构层
　　资源层基础架构层通信的外部数据
　　
　　微软的DNA架构定义了三个层：表示层（presentation），业务层（business），和数据存储层（data access），这和我的架构相似，但是在数据的传递方式上还有很大的不同。在微软的DNA中，各层的操作都基于数据存储层传出的SQL查询结果集。这样的话，实际上是增加了表示层和业务层同数据存储层之间的耦合度。 DNA的记录集在层之间的动作类似于Data Transfer Object。
　　
　　Part 2 组织领域逻辑
　　
　　要组织基于层的系统，首要的是如何组织领域逻辑。领域逻辑的组织有好几种模式。但其中最重要的莫过于两种方法：Transation Script和Domain Model。选定了其中的一种，其它的都轻易决定。不过，这两者之间并没有一条明显的分界线。所以如何选取也是门大学问。一般来说，我们认为领域逻辑比较复杂的系统可以采用Domain Model。
　　
　　Transation Script就是对表示层用户输入的处理程序。包括验证和计算，存储，调用其它系统的操作，把数据回传给表示层。用户的一个动作表示一个程序，这个程序可以是script，也可以是transation，也可以是几个子程序。在例子1中，检验，在购物车中增加一本书，显示递送状态，都可以是一个 Transation Script。
　　
　　Domain Model是要建立对应领域名词的模型，例如例1中的书、购物车等。检验、计算等处理都放到领域模型中。
　　
　　Transation Script属于结构性思维，Domain Model属于OO思维。Domain Model比较难使用，一旦习惯，你能够组织更复杂的逻辑，你的思想会更OO。到时候，即使是小的系统，你也会自然的使用Domain Model了。
　　
　　但如何抉择呢？假如逻辑复杂，那肯定用Domain Model：假如只需要存取数据库，那Transation Script会好一些。但是需求是在不断进化的，你很难保证以后的需求还会如此简单。假如你的团队不善于使用Domain Model，那你需要权衡一下投入产出比。另外，即使是Transation Script，也可以做到把逻辑和基础架构分开，你可以使用Gateway。
　　
　　对例2，毫无疑问要使用Domain Model。对例1就需要权衡了。而对于例3，你很难说它将来会不会像例2那样，你现在可以使用Transation Script，但未来你可能要使用Domain Model。所以说，架构的决策是至关紧要的。
　　
　　除了这两种模式，还有其它中庸的模式。Use Case Controller就是处于两者之间。只有和单个的用例相关的业务逻辑才放到对象中。所以大致上他们还是在使用Transation Script，而Domain Model只是Database Gateway的一组集合而已。我不太用这种模式。
　　
　　Table Module是另一个中庸模式。很多的GUI环境依托于SQL查询的返回结果。你可以建立内存中的对象，来把GUI和数据库分开来。为每个表写一个模块，因此每一行都需要要害字变量来识别每一个实例。
　　
　　Table Module适用于很多的组件构建于一个通用关系型数据库之上，而且领域逻辑不太复杂的情况。Microsoft COM 环境，以及它的带ADO.NET的.NET环境都适合使用这种模式。而对于java，就不太适用了。
　　
　　领域逻辑的一个问题是领域对象非常的臃肿。因为对象的行为太多了，类也就太大了。它必须是一个超集。这就要考虑哪些行为是通用的，哪些不是，可以由其它的类来处理，可能是Use Case Controller

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