軟件架構(gòu)模式—分層架構(gòu)
分層架構(gòu)模式是一種n層模式,其中組件按照水平層次進行組織。這是設(shè)計大多數(shù)軟件的傳統(tǒng)方法,旨在實現(xiàn)自我獨立。這意味著所有組件之間相互連接,但彼此之間不相互依賴。
這種架構(gòu)模式有四個層,每個層中的模塊性和組件之間都有連接。從上到下,它們分別是:
展示層:包含與展示相關(guān)的所有類別。
業(yè)務(wù)層:它包含業(yè)務(wù)邏輯。
持久層:用于處理對象關(guān)系映射等功能
數(shù)據(jù)庫層:存儲所有數(shù)據(jù)。
在這種情況下,各層是封閉的,也就是說請求必須從頂部到底部經(jīng)過所有層。這樣設(shè)計有兩個原因,一個是將所有"相似"的組件放在一起,另一個原因是提供層次的隔離。
進一步說明,將“相似”的組件放在一起意味著與某個層相關(guān)的所有內(nèi)容都保留在該單一層中。這樣可以清晰地區(qū)分各種組件,并且有助于將相似的代碼集中在一個位置。通過隔離各層,它們相互之間變得獨立。因此,例如,如果我們想將數(shù)據(jù)庫從Oracle服務(wù)器更改為SQL服務(wù)器,這將對數(shù)據(jù)庫層產(chǎn)生重大影響,但不會影響其他層。同樣,假設(shè)您有一個自定義的業(yè)務(wù)層,并且想要將其更改為業(yè)務(wù)規(guī)則引擎,如果我們有一個良好定義的分層架構(gòu),這種更改不會影響其他層。
分層架構(gòu)模式可以在所提及的層級之外進行修改,增加其他層級。這被稱為混合分層架構(gòu)。例如,在業(yè)務(wù)層和持久化層之間可以添加一個服務(wù)層。然而,這并不是理想的設(shè)計,因為現(xiàn)在業(yè)務(wù)層必須經(jīng)過服務(wù)層才能到達持久化層。這個請求通過服務(wù)層并沒有任何價值。我們稱之為架構(gòu)陷阱反模式。請求經(jīng)過各層時,在每個層中幾乎沒有或沒有執(zhí)行任何邏輯。
唯一解決這個問題的方法是將可選的層級設(shè)置為開放層。這意味著如果可選的層級對發(fā)送的請求有任何增值作用,請求就會經(jīng)過該層級。如果沒有增值作用,請求將直接繞過該層級,進入相關(guān)的下一層級。在上圖中可以看到這種情況,請求繞過了服務(wù)層,從業(yè)務(wù)層直接進入持久化層。
然而需要注意的是,通過設(shè)置開放層,我們削弱了層級之間獨立的好處。如果我們想替換持久化層,就必須考慮到開放的服務(wù)層和業(yè)務(wù)層。這兩個層級現(xiàn)在都與持久化層耦合在一起。因此,雖然向系統(tǒng)中添加開放層非常容易,但我們不允許這種情況發(fā)生。我們必須在不損害架構(gòu)的情況下解決問題。
結(jié)論
分層架構(gòu)是最簡單的軟件架構(gòu)模式。如果要設(shè)計一個基本的應(yīng)用程序,用戶數(shù)量很少(<100-200),并且在投入使用后不會有太多的需求變化,那么這是最好的軟件架構(gòu)模式。與其他模式相比,這種架構(gòu)模式的實現(xiàn)成本非常低。
以下是分層架構(gòu)模式的優(yōu)劣分析。
優(yōu)點
這種架構(gòu)模式易于測試,因為組件屬于特定的層級。因此,它們可以單獨測試。
由于大多數(shù)應(yīng)用程序自然而然地按層級工作,所以這種架構(gòu)模式簡單易實現(xiàn)。
缺點
盡管可以對特定層進行更改,但這并不容易,因為應(yīng)用程序是一個單一的單元。而且,層之間的耦合關(guān)系往往會增加難度。這也使得擴展變得困難。
它必須作為一個單一的單元部署,因此對特定層的更改意味著整個系統(tǒng)必須重新部署。
它的規(guī)模越大,請求經(jīng)過多個層級所需的資源就越多,從而導(dǎo)致性能問題。