侯鵬

摘要：闡述什么事三層架構(gòu)，通過日常生活中的實例對三層架構(gòu)做出較全面的解析

關(guān)鍵詞：三層架構(gòu)；解耦

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）31-0061-02

三層架構(gòu)在現(xiàn)在的中小型系統(tǒng)中有著普遍的應(yīng)用。關(guān)于三層架構(gòu)的問題有很多探討。對這個老問題，本文從新的角度去觀察、探析，使讀者從不同的方向去了解、認(rèn)識、應(yīng)用這個架構(gòu)。

1 三層架構(gòu)是什么

層次結(jié)構(gòu)在現(xiàn)實社會里隨處可見。公司人員結(jié)構(gòu)會分層，樓房是分層的，產(chǎn)品的生產(chǎn)過程是分層的，商品從生產(chǎn)到銷售的各個環(huán)節(jié)是分層的，雖然分層的目的各有不同，但是都是為解決某一問題而產(chǎn)生的。所以，分層架構(gòu)其實是為了解決某一問題而產(chǎn)生的一種解決方案。

那什么是三層體系結(jié)構(gòu)呢，三層架構(gòu)是在客戶端與數(shù)據(jù)庫之間加入了一個“中間層”，也叫業(yè)務(wù)邏輯層。這里所說的三層結(jié)構(gòu)，不是指物理意義上的三層，不是簡單地放置幾臺機器就是三層體系結(jié)構(gòu)，也不僅僅Web應(yīng)用才是三層體系結(jié)構(gòu)，WinForm也同樣可以擁有三層架構(gòu)，三層是指邏輯上的三層，即使在同一臺機器上也可能有三層架構(gòu)。

三層體系的應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)訪問、業(yè)務(wù)邏輯、合法性校驗等工作放到了業(yè)務(wù)邏輯層進行處理。通常情況下，客戶端不直接與數(shù)據(jù)庫進行交互，而是通過業(yè)務(wù)邏輯層建立連接，再經(jīng)由業(yè)務(wù)邏輯層與數(shù)據(jù)庫進行交互。

1.1各層的作用

1）數(shù)據(jù)訪問層：主要是對原始數(shù)據(jù)的操作層，如數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)等，而不是指原始數(shù)據(jù)（如文件的具體內(nèi)容），也就是說，是對數(shù)據(jù)庫的操作，而不是數(shù)據(jù)，具體為業(yè)務(wù)邏輯層或表示層提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

2）業(yè)務(wù)邏輯層：主要是針對具體的問題的操作，如合法性校驗、權(quán)限控制等，也可以理解成對數(shù)據(jù)層的操作，對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)邏輯處理，從數(shù)據(jù)層拿來數(shù)據(jù)，然后經(jīng)過轉(zhuǎn)換加工，在輸出給表現(xiàn)層，如果說數(shù)據(jù)層是積木，那邏輯層就是對這些積木的搭建。

3） 表現(xiàn)層：主要表示W(wǎng)EB方式，也有WINFORM方式，或者是App的方式，WEB方式可以表現(xiàn)成動態(tài)加載的頁面，如果邏輯層相當(dāng)強大和完善，表現(xiàn)層的表現(xiàn)形式應(yīng)該是可以隨意更換的，無論表現(xiàn)層如何定義和更改，只要業(yè)務(wù)邏輯沒有改變，邏輯層都應(yīng)該能完善地提供服務(wù)。

1.2什么樣的系統(tǒng)可以說是合理的三層

三層結(jié)構(gòu)的程序不是說把項目分成DAL、BLL、 UI三個模塊就叫三層了，三層程序必須符合以下條件：

1）最關(guān)鍵的，表現(xiàn)層（UI層）只能作為一個外殼，不能包含任何業(yè)務(wù)邏輯的處理過程

2） 設(shè)計時應(yīng)該從業(yè)務(wù)邏輯層（BLL）出發(fā)，. 在BLL層上應(yīng)該實現(xiàn)所有業(yè)務(wù)邏輯。

3） 不管數(shù)據(jù)層是一些對數(shù)據(jù)庫的簡單操作也好，還是一個類也好，應(yīng)該在一定的抽象程度上做到系統(tǒng)無關(guān)

4） 不管使用Model類還是別的遠(yuǎn)程對象技術(shù)，不管部署的時候是不是真的分別部署到不同的服務(wù)器上，最起碼在設(shè)計的時候要做這樣的考慮，更遠(yuǎn)的，還得考慮多臺服務(wù)器通過負(fù)載均衡作集群

所以考慮一個項目是不是應(yīng)該應(yīng)用三層/多層設(shè)計時，先得考慮下是不是真的需要？ 實際上大部分程序就是不需要分層的，完全沒必要作的這么復(fù)雜. 而多層結(jié)構(gòu)是用于解決真正復(fù)雜的項目需求的。

1.3三層架構(gòu)的優(yōu)缺點

優(yōu)點：開發(fā)人員只需要關(guān)注自己開發(fā)的層；可以很容易的用新的實現(xiàn)來替換原有層次的實現(xiàn)；可以降低層與層的依賴；有利于系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化；利于各層邏輯的復(fù)用。結(jié)構(gòu)更加的清晰明確；在后期維護的時候，可以極大地降低維護成本和維護時間。

缺點：降低了系統(tǒng)的性能，如果用一層結(jié)構(gòu)，UI直接訪問數(shù)據(jù)，去掉了中間環(huán)節(jié)，自然節(jié)約了運算時間，提高了系統(tǒng)性能。有時會導(dǎo)致級聯(lián)的修改，這種修改尤其體現(xiàn)在自上而下的方向。如果在表示層中需要增加一個功能，就必須在相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層增加對應(yīng)的代碼，以保證系統(tǒng)繼續(xù)符合設(shè)計的原則。增加了開發(fā)成本。

2生活中的三層架構(gòu)

我們應(yīng)該都去圖書館借過書。借書的過程看似簡單，其實就是三層結(jié)構(gòu)的日常應(yīng)用，如圖1。

圖1 三層機構(gòu)與借書

數(shù)據(jù)庫好比書庫，所有的書都按照分類號和編號，存放在不同的書架上。

Dal層好比取書員，把書從書庫中取出來，按照要求放在不同的窗口，交給不同的借書員，不關(guān)心書是借給哪個用戶的。

Bll層好比借書員，將書借給用戶，不用去關(guān)心書是從哪個書架來得。

Web層好比讀者，只需要從Bll層也就是借書員那里借走自己所需要的書，不必關(guān)心書從哪個取書員那里來得，更不必關(guān)心書在書庫哪個書架存放。

書好比 Model，無論是那層，各個環(huán)節(jié)傳遞的本質(zhì)都是書，書貫穿了整個借書的全過程。

當(dāng)然這個過程只是舉個例子，比如Bll的借書員層，可能存在書損壞了，對書的修補，或者對書的簡單包皮等細(xì)節(jié)工作。

以上通過日常生活中的借書，比較形象地介紹了三層架構(gòu)。那為什么不直接從數(shù)據(jù)庫取出內(nèi)容直接操作不可以嗎，為什么要這么麻煩的用三層架構(gòu)呢。這樣當(dāng)然也是可以的，比如說很小的一個資料室，只有一個管理員，這個管理員直接面對讀者，所有圖書工作都由一個人完成當(dāng)然是可以的，這就好比寫一個小的程序，一層完全能解決，就沒必要在分為多層處理。但是在大型圖書館，同時有很多讀者借書，這樣一個人是不可能完成所有事情，這個時候就需要分工，從而提高效率。當(dāng)我們處理大型項目時候，分層就是有必要的，讓各層各盡其職。所以分不分層需要根據(jù)實際情況而定，不能一概而論。

3 使用三層架構(gòu)的目的：解耦。

我們使用三層架構(gòu)的目的是解耦，同樣拿上面的例子來講：

讀者（UI層）是不斷變換的，我們不可能讓每個讀者直接去書庫里面自己找書，在大量圖書中，不懂編目的讀者根本找不到自己需要的書。

借書員（Bll層），借書員請假了，只要一個懂得借書操作的人員就可以頂替他的崗位，這個人員并不需要了解書庫書的排放。

取書員 （Dal層），取書員辭職了，這時候來一個新的取書員，我們只需要這個取書員了解書庫就可以了，并不需要他對借還書軟件進行熟悉。

這樣任何一層發(fā)生了變化，都不會影響到另外一層，即解耦。

4 三層架構(gòu)與兩層的區(qū)別

兩層架構(gòu)：

（當(dāng)任何一個地方發(fā)生變化時，都需要重新開發(fā)整個系統(tǒng)?！岸鄬印狈旁谝粚樱止げ幻鞔_耦合度高——難以適應(yīng)需求變化，可維護性低、可擴展性低）

三層架構(gòu)：

（發(fā)生在哪一層的變化，只需更改該層，不需要更改整個系統(tǒng)。層次清晰，分工明確，每層之間耦合度低——提高了效率，適應(yīng)需求變化，可維護性高，可擴展性高）

綜上上所述，三層架構(gòu)具有結(jié)構(gòu)清晰、耦合度低、可維護性高、可擴展性高、利于開發(fā)任務(wù)同步進行和容易適應(yīng)需求變化的優(yōu)勢。但是降低了系統(tǒng)的性能。如果不采取分層結(jié)構(gòu)，很多業(yè)務(wù)可以直接方位數(shù)據(jù)庫來獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，而現(xiàn)在必須通過中間層來完成；所以我們在程序設(shè)計和開發(fā)的過程中，不能為了應(yīng)用三層結(jié)構(gòu)而去設(shè)計程序，而是應(yīng)該在需要用三層架構(gòu)或者多層架構(gòu)時候才用，用三層架構(gòu)的目的是為了使復(fù)雜問題簡單化，而不是簡單問題復(fù)雜化。多層的設(shè)計應(yīng)該是用來解決問題的，而不是制造麻煩的。

參考文獻：

[1] 談春燕.B/S三層架構(gòu)下單服務(wù)器集群技術(shù)的應(yīng)用[J].冶金自動化，2009（6）.

[2] 博客園[EB/OL].http：//www.cnblogs.com.

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