我們知道應用程序的常用拓撲結構經(jīng)歷了多個不同的發(fā)展和衍進過程（如圖1所示）。在日常的應用軟件開發(fā)過程中體系結構設計是必須首先確立的首要問題，有必要加以深入分析和探討。

圖1 應用程序常用拓撲結構的衍進

主機/終端應用模式

1. 基 于 UNIX、XENIX/Linux操作系統(tǒng)平臺的主機/終端模式：

終 端（Terminal）是 用戶和計算機進行實時交互的接口設備。終端一般由顯示器、鍵盤和終端控制器組成。顯示器和鍵盤與終端控制器相連，終端控制器通過通用端口（如串口）和計算機主機上的多用戶卡物理連接，使用X顯示監(jiān)控協(xié)議（X Display Manager Control Protocol，XDMCP）（又簡稱X協(xié)議）以連接UNIX、XENIX/Linux服務器，用戶通過終端和計算機交流。早期的終端是通過字符界面來運行應用程序的計算機終端,被通稱為“字符啞終端”。

其最大優(yōu)勢是具有組網(wǎng)簡單、使用方便、可靠性高、操作速度快，并且成本低、對網(wǎng)絡帶寬需求小等諸多優(yōu)點。

隨著多媒體技術在各行各業(yè)的廣泛應用，字符啞終端的不足之處也很快顯露出來，其中存在的最主要的問題是界面不夠靈活和豐富，不便于用戶進行操作，而且難以表達圖形和聲音等多媒體數(shù)據(jù)信息，這也是將這個時期的終端稱為“啞終端”的原因。此后X-Windows套件的推出在圖形界面方面的缺憾得到了彌補。

2.基于Windows系列操作系統(tǒng)平臺的主機/終端應用模式：

WBT（Windows-Based Terminal），顧名思義是基于Windows操作系統(tǒng)的終端設備。WBT通過標準的局域網(wǎng)與服務器連接，眾多的終端用戶可以同時登錄到服務器上，仿佛是同時在服務器上但又相互獨立地工作一樣。WBT只作為輸入、輸出的設備，它所訪問的所有軟件和數(shù)據(jù)都安裝并保存在服務器上，所有軟件的安裝、配置、運行以及通信和數(shù)據(jù)存儲等都在服務器端完成（如圖2所示）。

圖2 基于Windows系列操作系統(tǒng)平臺的主機/終端應用模式示意圖

圖3 客戶機/服務器構架的各種變形示意圖

在廣域網(wǎng)架構下，為了確保數(shù)據(jù)信息的安全，配置前置終端服務器，其以客戶機形式聯(lián)接至數(shù)據(jù)庫服務器上，所有終端設備再與終端服務器聯(lián)接。單機的WBT終端通過PSTN方式連接到終端服務器；非單機采用專線方 式（如 ：DDN、DSL 和 FDDI等）與終端服務器以及數(shù)據(jù)庫服務器交換數(shù)據(jù)，來實現(xiàn)終端應用模式。由于以終端替代了PC機，從而降低了投資費用，同時減少了對客戶機的操作系統(tǒng)和應用程序的病毒和升級維護工作，且實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息的集中存儲管理。

主機/終端應用模式具體有下述缺點：第一，適用于局域網(wǎng)絡，對于大型機構或組織、部門和人員較多的情況下，突現(xiàn)出動態(tài)伸縮能力欠佳，擴張能力差。第二，應用系統(tǒng)程序集中于主機，較難適應業(yè)務功能不斷發(fā)展的要求。

服務器/工作站應用模式

1.工作站/文件服務器應用模式：

工作站/文件服務器系統(tǒng)通常是在文件服務器上運行特定的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，工作站通過局域網(wǎng)絡存取文件服務器上的文件和數(shù)據(jù)。文件服務器不參與工作站應用程序的運算處理，無盤網(wǎng)絡就屬于該種系統(tǒng)結構。

2.客戶機/服務器應用模式：

客戶機/服務器（Client/Server，C/S）有二層結構和三層結構。在所謂的“客戶機/服務器構架”中，有些專用的網(wǎng)絡處理器節(jié)點稱為客戶機，而有些節(jié)點稱為服務器。

如圖3所示，其中（A）是二層C/S體系結構的應用系統(tǒng)，客戶機A內(nèi)部的軟件系統(tǒng)擁有三層構架，集成了功能層和表示層的功能，絕大部分業(yè)務邏輯位于客戶機中。（B）是三層C/S體系結構的應用系統(tǒng)，客戶機B內(nèi)部的軟件系統(tǒng)表現(xiàn)出典型的兩層構架，業(yè)務服務在業(yè)務對象服務器（Business Object Server）中實施。（C）是三層B/S體系結構的應用系統(tǒng)，客戶機C顯示出典型的基于Web的應用程序。傳統(tǒng)的客戶機/服務器應用程序的體系結構（如圖4所示）。

在三層C/S體系結構的系統(tǒng)中，中間件是最重要的構件。當客戶機里的應用程序需要駐留網(wǎng)絡上某個服務器的數(shù)據(jù)或服務時，查找該數(shù)據(jù)的C/S應用程序需要訪問中間件系統(tǒng)。（如圖5所示）。

在客戶機/服務器體系結構的系統(tǒng)中，從整體上看具有以下一些重要特點：

第一，桌面上的智能，因為客戶機負責處理用戶界面。

第二，最優(yōu)化地共享服務器資源。

第三，優(yōu)化網(wǎng)絡利用率。

第四，在底層操作系統(tǒng)和通信系統(tǒng)上提供一個抽象的層次，允許應用程序有較好的可維護性和可移植性。

圖4 二層客戶機/服務器應用模式示意圖

圖5 三層客戶機/服務器應用模式示意圖

第五，一個系統(tǒng)可以包含多個不同類型的客戶機。

第六，客戶機與服務器使用不同的技術來進行通信，例如CORBA/IDL或RPC（遠程過程調(diào)用）技術。

第七，一個系統(tǒng)可包含多個不同類型的服務器。

3.瀏覽器/服務器應用模式：

瀏覽器/服務器（Browser/Server，B/S）體系結構簡化了客戶機的工作，客戶機只需配置少量的客戶端軟件。服務器將擔負更多工作，對數(shù)據(jù)庫的訪問和應用程序的執(zhí)行將在服務器上完成。瀏覽器發(fā)出請求，而其余如數(shù)據(jù)請求、加工、結果返回以及動態(tài)網(wǎng)頁生成等工作全部由Web Server完成。

B/S體系結構系統(tǒng)和傳統(tǒng)的客戶機/服務器應用程序體系結構相比主要的特點：

第一，業(yè)務邏輯集中。把業(yè)務邏輯放到應用服務器上，則只需要創(chuàng)建和維護一個業(yè)務邏輯的副本。

第二，瘦客戶體系結構。使用多層體系結構，數(shù)據(jù)訪問由應用服務器來控制，而數(shù)據(jù)表示則由客戶的應用程序來完成。

第三，負載平衡。當為多個用戶部署客戶應用程序時，可運用兩種平衡網(wǎng)絡流量的方法：靜態(tài)負載平衡和動態(tài)負載平衡。有許多動態(tài)負載平衡的算法，例如隨機法、順序法、最少網(wǎng)絡用戶和最少網(wǎng)絡流量等。

B/S體系結構不僅把客戶機從沉重的負擔和不斷對其提高的性能的要求中解放出來，也把技術維護人員從繁重的維護升級工作中解脫出來。

4.客 戶機/服務器和瀏覽器/服務器集成應用模式：

當前，在應用中選擇C/S結構還是B/S結構是討論較多的話題。B/S結構的特點在于具有廣泛的信息發(fā)布能力，特別適合簡單的應用流程和Internet應用。但在大型復雜應用中，由于在B/S結構中有一些根本的弱點，使B/S結構的性能仍不能與C/S結構抗衡。

采用B/S結構，服務器的負擔重，對其性能的要求更高，而采用C/S結構時，客戶端和服務器端都需要處理部分任務，對客戶機的要求較高，但因此反而減輕的服務器的壓力。

B/S結構應用的是HTTP協(xié)議，由于HTTP固有的局限性，所以B/S結構不適合復雜的交互式應用。而C/S結構一直在交互式應用中大顯身手，技術成熟，穩(wěn)定，對復雜應用適應性好。

為克服以上不足，在我們的設計中，可以盡量揚長避短，選擇瀏覽器/服務器（B/S）結構和客戶機/服務器（C/S）結構集成的異構軟件體系結構。在該種體系結構中，一些需要用Web處理的，滿足大多數(shù)訪問者請求的功能界面（如信息發(fā)布查詢界面）采用B/S結構；后臺只有少數(shù)人使用的功能應用（如數(shù)據(jù)庫管理維護界面）采用C/S結構。一般組織內(nèi)部人員使用的功能模塊采用C/S結構，組織外部用戶使用的功能模塊采用B/S結構（如圖6所示），同時合理劃分在兩種體系結構中的功能模塊分配比例。

圖6 客戶機/服務器和瀏覽器/服務器集成應用模式示意圖

對于一些實現(xiàn)起來困難的功能或需要豐富、個性化的HTML頁面，通過在頁面中嵌入ActiveX控件來實現(xiàn)。同時在Web應用程序中運用組件技術，當客戶端發(fā)出HTTP請求到Web Server。Web Server將請求傳送給Web應用程序。Web應用程序?qū)?shù)據(jù)請求傳送給數(shù)據(jù)庫服務器，數(shù)據(jù)庫服務器將數(shù)據(jù)返回Web應用程序。然后再由Web Server將數(shù)據(jù)傳送給客戶端。采用這種結構優(yōu)點在于：

第一，可以盡量保護用戶以往的投資。對于原有基于C/S體系結構的應用，可以非常容易地升級到這種體系結構。

第二，信息發(fā)布采用B/S結構，保持了瘦客戶端的優(yōu)點。

第三，數(shù)據(jù)庫端可采用C/S結構，通過ODBC/JDBC連接。這一部分只涉及到系統(tǒng)維護、數(shù)據(jù)更新等，不存在完全采用C/S結構帶來的客戶端維護工作量大等缺點。

第四，通過在瀏覽器中嵌入ActiveX控件的方式可實現(xiàn)在瀏覽器中不能實現(xiàn)或?qū)崿F(xiàn)起來比較困難的功能。

第五，將服務器端劃分為應用服務器和Web應用程序兩部分。Web應用程序采用組件技術實現(xiàn)三層體系結構中的業(yè)務邏輯部分。Internet應用程序大部分屬于分布式應用程序。