软件体系架构中的三层结构
系分论文：论软件三层结构的设计(范文一)
所谓的远期结售汇就是企业在取得中国外汇管理局的批准后，根据对外贸易的合同等凭证与银行制定合约，银行根据制定合约当天的外汇汇率，通过远期汇率公式，计算出交割当天的外汇汇率，并在那天以该汇率进行成交的外汇买卖业务。远期结售汇系统是我行综合业务系统XX2000的一个子系统，它主要包括了联机部分﹑批量部分﹑清算部分和通兑部分，具有协议管理﹑合约管理﹑报价管理﹑外汇敞口管理﹑帐务管理﹑数据拆分管理﹑报表管理﹑业务缩微和事后监督等功能。
我作为单位的主要技术骨干之一，主持并参与了远期结售汇系统的项目计划﹑需求分析﹑设计﹑编码和测试阶段的工作。由于银行系统对安全性，可靠性，可用性和响应速度要求很高，我选择了三层C/S结构作为该系统的软件体系结构，下面，我将分层次详细介绍三层C/S软件体系结构的设计过程。：
1﹑表示层为字符终端。我行以前一直使用IBM的VISUALGEN 2.0附带的图形用户终端来开发终端程序，但在使用的过程中，分行的业务人员反映响应速度比较慢，特别是业务量比较大的时候，速度更是难以忍受。为此，我行最近自行开发了一套字符终端CITE，它采用VISUAL BASIC作为开发语言，具有响应速度快，交互能力强，易学，编码快和功能强大的特点，在权衡了两者的优点和缺点之后，我决定选择字符终端CITE作为表示层。
2﹑中间层为CICS TRANSATION SERVER(CTS)。首先，我行与IBM公司一直保持着良好的合作关系，而我行的大部分技术和设备都采用了IBM公司的产品，其中包括了大型机，由于CICS在IBM的大型机上得到了广泛的应用，并在我行取得了很大的成功，为了保证与原来系统的兼容和互用性，我采用了IBM的CTS作为中间层，连接表示层和数据库层，简化系统的设计，使开发人员可以专注于表示逻辑和业务逻辑的开发工作，缩短了开发周期，减少开发费用和维护费用，提高了开发的成功率；其次，对于中间层的业务逻辑，我采用了我行一直使用的VISUALAGE FOR JAVA作为开发平台，它具有简单易用的特点，特别适合开发业务逻辑，可以使开发人员快速而准确地开发出业务逻辑，确保了远期结售汇系统的顺利完成。最后，由于采用了CTS，确保了系统的开放性和互操作性，保证了与我行原来的联机系统和其他系统的兼容，保护了我行的原有投资。
CS三层结构的特点
传统的二层C/S结构有以下几个局限性：1、二层C/S结构是单一服务器组成以局域网为中心，难以扩展到大型企业的广域网或Internet。
2、软硬结合有限。
3、客户机负荷太重，难以管理大量的客户机。
4、数据安全性不好。
正是因为二层C/S有这么多缺点，因此，三层C/S结构应运而生。
三层C/S结构是将应用功能分成表示层、功能层和数据层三个部分，如图2所示。
图2 三层C/S结构示意图表示层是应用的用户接口部分，它担负着用户与应用间的对话功能。
它用于检查用户从键盘等输入的数据，显示应用输出的数据。
为使用户能直观地进行操作，一般要使用图形用户接口，操作简单、易学易用。
在变更用户接口时，只需改写显示控制和数据检查程序，而不影响其他两层。
检查的内容也只限于数据的形式和取值的范围，不包括有关业务本身的处理逻辑。
功能层相当于应用的本体，它是将具体的业务处理逻辑编入程序中。
例如，在制作订购合同时要计算合同金额，按照定好的格式配置数据、打印订购合同，而处理所需的数据则要从表示层或数据层取得。
表示层和功能层之间的数据交往要尽可能简洁。
例如，用户检索数据时，要设法将有关检索要求的信息一次性地传送给功能层，而由功能层处理过的检索结果数据也一次性地传送给表示层。
通常，在功能层中包含有确认用户对应用和数据库存取权限的功能以及记录系统处理日志的功能。
功能层的程序多半是用可视化编程工具开发的，也有使用COBOL和C语言的。
数据层就是数据库管理系统，负责管理对数据库数据的读写。
数据库管理系统必须能迅速执行大量数据的更新和检索。
因此，一般从功能层传送到数据层的要求大都使用SQL语言。
三层C/S的解决方案是：对这三层进行明确分割，并在逻辑上使其独立。
原来的数据层作为数据库管理系统已经独立出来，所以，关键是要将表示层和功能层分离成各自独立的程序，并且还要使这两层间的接口简洁明了。
一般情况是只将表示层配置在客户机中，如果连功能层也放在客户机中，与二层C/S 结构相比，其程序的可维护性要好得多，但是其他问题并未得到解决。
系统的分层结构
第 2 章系统的分层结构2．1．简述我们在解决一个复杂的问题的时候，通常使用的一个技巧就是分解，把复杂的问题分解成为若干个简单的问题，逐步地、分别地解决这几个小问题，最后就把整个问题解决掉。
在设计一个复杂的软件系统的时候，同样的，为了简化问题，我们也通常使用的一个技术就是分层，每个层完成自身的功能，最后，所有的层整合起来构成一个完整的系统。
分层是计算机技术中的常用方法，一个典型的例子就是TCP/IP 技术的OSI 七层模型。
在应用软件开发中，典型的就是N层应用软件模型。
N层的应用软件系统，由于其众多的优点，已经成为典型的软件系统架构，也已经为广大开发人员所熟知。
在一个典型的三层应用软件系统中，应用系统通常被划分成以下三个层次：数据库层、应用服务层和用户界面层。
如下图（图2.1 ）所示：图2.1其中，应用服务层集中了系统的业务逻辑的处理，因此，可以说是应用软件系统中的核心部分。
软件系统的健壮性、灵活性、可重用性、可升级性和可维护性，在很大程度上取决于应用服务层的设计。
因此，如何构建一个良好架构的应用服务层，是应用软件开发者需要着重解决的问题。
为了使应用服务层的设计达到最好的效果，我们通常还需要对应用服务层作进一步的职能分析和层次细分。
很多开发者在构建应用服务层的时候，把数据库操纵、业务逻辑处理甚至界面显示夹杂在一起，或者，把业务逻辑处理等同于数据库操纵，等等，这些，都是有缺陷的做法。
我们将就在这个方面进行设计时可采用的方案进行一些探讨。
在一个分布式应用系统中，整个系统会部署在不同的物理设备上，如上面所示的三层体系，用户界面和应用服务器可能在不同的设备上，这就涉及到不同机器之间的通信问题，也就是层间的通信和交互问题。
我们已经有了很多可以用于分布式远程访问的技术，如CORB,在Java平台上，我们还有Java RMI、EJB,在Windows平台上，从DCOMU COM,+ 再到.Net 下的WebService 和.Net Remoting 等。
体系结构 第2章 软件体系结构风格 ppt课件
体系结构 第2章 软件体系 结构风格
体系结构 第2章 软件体系 结构风格
服务器
✓ 数据库安全性的要求；
✓ 数据库访问并发性的控制；
✓ 数据库前端的客户应用程序的全局数据完整性规则；
✓ 数据库的备份和恢复。
体系结构 第2章 软件体系 结构风格
体系结构 第 2章 软件体 系结构风格 软件体系结构风格
刘 伟 (Sunny)
体系结构 第2章 软 件体系结构风格
定义 管道和过滤器 数据抽象和面向对象组织 基于事件的隐式调用 分层系统 仓库系统 过程控制环路 C/S风格 三层C/S风格 B/S风格
体系结构 第2章 软 件体系结构风格
实例：
✓ 编译器，功能程序，并行程序
体系结构 第2章 软件 体系结构风格
体系结构 第2章 软件体系 结构风格
数据的表示方法和它们的相应操作被封装在 一个抽象数据类型或对象中
这种风格的构件是对象或者说是抽象数据类 型的实例
对象通过函数和过程的调用来进行交互
体系结构 第2章 软件体系 结构风格
客户应用程序
✓ 提供用户与数据库交互的界面；
✓ 向数据库服务器提交用户请求并接收来自数据库服务器 的信息；
✓ 利用客户应用程序对存在于客户端的数据执行应用逻辑 要求
体系结构 第2章 软件体系 结构风格
体系结构 第2章 软件体系 结构风格
C/S体系结构具有强大的数据操作和事务处理能力， 模型 思想简单，易于人们理解和接受。
实例：数据库管理系统，用户界面
体系结构 第2章 软件 体系结构风格
输入
事件接收
事件处理
输出
软件体系结构及一些基本的概念
/users/EWD/ /users/EWD/ewd01xx/EWD196.PDF
程序=？
程序 = 算法 + 数据结构（1960’s ）
程序 = 子程序 + 子程序（1970’s ） 对象 = 算法 + 数据结构 程序 = 对象 + 对象（1980’s） 程序 = 组件 + 连接件（1990’s）
SA之重要
好的软件体系结构，是好的软件的必要 条件。
“Good architectural design has always been a major factor in determining the success of a software system.”
第一章
软件体系结构概论
软件体系结构的兴起和发展
软件体系结构脱胎于软件工程，但是借鉴了 计算机体系结构和网络体系结构中的很多宝 贵的思想，成为计算机科学的一个最新的研 究方向。
解决好软件的重用、质量和维护问题 ——研究软件体系结构的根本目的
软件体系结构在国内未引起人们广泛注意的原因：
软件体系结构从表面上看起来是一个老话题，似乎没有 新东西。 与国外相比，国内对大型和超大型复杂软件系统开发的 经历相对较少，对软件危机的灾难性体会没有国外深刻， 因而对软件体系结构研究的重要性和必要性的认识还不很 充分。
二、连接的性质 限定了交互过程中的：交互特性——协议 交换的数据类型——数据模式 1 .协议 并发的处理方式：由一个回调函数来接收所有的消息，该回调 函数接收到消息以后再根据不同的消息类型来触发不同的 回调函数 事件的广播机制——在建立一个连接时，用广播的方式通 知所有的其他对象一些全局状态的改变。 简单应答，各个对象在复杂操作时提供协调和同步。这种 方式较主要。 传统的顺序处理方式 发出请求→等待响应→继续下一个消息。
软件体系结构
1、MVC（模型-视图-控制）：针对用户界面 模型：核心数据封装、逻辑和功能的计算，它独立于具体的界面表达和输入/输出操作。 视图：把模型数据等信息以特定形式展示给用户。 控制：处理用户与软件的交互操作。它接受用户的输入，将输入反馈给模型，进而实现对模 型的计算控制，是使模型和视图协调工作的部件。
2、软件重用的定义 软件重用是指在两次或多次不同的软件开发过程中重复使用相同或相近软件元素的过程。 可重用软件元素越大，重用粒度越大。
7、基于事件的隐式调用的定义 基于事件的隐式调用风格的思想是构件不直接调用一个过程，而是触发或广播一个或多个事 件。系统中的其它构件中的过程在一个或多个事件中注册，当一个事件被触发，系统自动调 用在这个事件中注册的所有过程，这样，一个事件的触发就导致了另一个模块中过程的调用。
8、基于事件的隐式调用的优缺点 优点： （1）为软件重用提供了强大的支持。 （2）为系统带来了方便。
end Attendห้องสมุดไป่ตู้e;
16、C2 对体系结构的描述 architecture MeetingScheduler is
conceptual_components Attendee;ImportantAttendee;MeetingInitiator;
connector connector MainConn is message_filter no_filtering; connector AttConn is message_filter no filtering; connector ImportantAttConn is message_filter no filtering;
软件体系结构
软件体系结构◇软件体系结构概论◇软件体系结构建模◇软件体系结构风格◇软件体系结构描述◇动态软件体系结构◇Web服务体系结构◇基于体系结构的软件开发◇软件体系结构的分析与测试◇软件体系结构评估◇软件产品线体系结构软件危机的表现◎软件成本日益增长◎开发进度难以控制◎软件质量差◎软件维护困难软件危机的原因◎用户需求不明确◎缺乏正确的理论指导◎软件规模越来越大◎软件复杂度越来越高◎构件的定义构件是指语义完整、语法正确和有可重用价值的单位软件，是软件重用过程中可以明确辨识的系统；结构上，它是语义描述、通讯接口和实现代码的复合体。
构件模型的三个主要流派OMG（Object Management Group，对象管理集团）的CORBA（Common Object Request Broker Architecture，通用对象请求代理结构）Sun的EJB（Enterprise Java Bean）Microsoft的DCOM（Distributed Component Object Model，分布式构件对象模型）。
构件获取1.从现有构件中获得符合要求的构件，直接使用或作适应性修改，得到可重用的构件；2. 通过遗留工程，将具有潜在重用价值的构件提取出来，得到可重用的构件；3. 从市场上购买现成的商业构件，即COTS（Commercial Off-The-Shell）构件；4. 开发新的符合要求的构件。
构件管理◎构件描述◎构件分类与组织◎人员及权限管理构件描述构件模型是对构件本质的抽象描述，主要是为构件的制作与构件的重用提供依据；构件分类与组织◇关键字分类法◇刻面分类法◇超文本组织方法人员及权限管理一般来讲，构件库系统可包括五类用户，即注册用户、公共用户、构件提交者、一般系统管理员和超级系统管理员。
构件重用◎检索与提取构件◎理解与评价构件◎修改构件◎构件组装构件重用理解与评价构件◇构件的功能与行为◇相关的领域知识◇可适应性约束条件与例外情形◇可以预见的修改部分及修改方法构件组装◇基于功能的组装技术◇基于数据的组装技术◇面向对象的组装技术软件体系结构的定义软件体系结构为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象，由构成系统的元素的描述、这些元素的相互作用、指导元素集成的模式以及这些模式的约束组成。
mvc,bs,cs 三层构架关系
MVC是指Model模型，View视图和Control控制器，也就是业务逻辑，界面和用户输入，这样划分系统比较清晰，这是设计人员要考虑的事。
什么是C/S结构。
C/S （Client/Server）结构，即大家熟知的客户机和服务器结构。
它是软件系统体系结构，通过它可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到 Client端和Server端来实现，降低了系统的通讯开销。
目前大多数应用软件系统都是Client/Server 形式的两层结构，由于现在的软件应用系统正在向分布式的Web应用发展，Web和Client/Server 应用都可以进行同样的业务处理，应用不同的模块共享逻辑组件；因此，内部的和外部的用户都可以访问新的和现有的应用系统，通过现有应用系统中的逻辑可以扩展出新的应用系统。
这也就是目前应用系统的发展方向。
传统的C／S体系结构虽然采用的是开放模式，但这只是系统开发一级的开放性，在特定的应用中无论是Client端还是Server端都还需要特定的软件支持。
由于没能提供用户真正期望的开放环境，C/S结构的软件需要针对不同的操作系统系统开发不同版本的软件，加之产品的更新换代十分快，已经很难适应百台电脑以上局域网用户同时使用。
而且代价高，效率低。
如我院使用的上海超兰公司“案件统计”管理软件就是典型的C／S体系结构管理软件。
什么是B/S结构。
B/S（Browser/Server）结构即浏览器和服务器结构。
它是随着Internet 技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。
在这种结构下，用户工作界面是通过WWW浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，但是主要事务逻辑在服务器端（Server）实现，形成所谓三层3-tier结构。
这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本（TCO）。
以目前的技术看，局域网建立B/S结构的网络应用，并通过Internet/Intranet模式下数据库应用，相对易于把握、成本也是较低的。
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软件体系架构中的三层结构
在软件体系架构设计中，分层式结构是最常见，也是最重要的一种结构。
主流的分层式结构一般分为三层，分别为：
表示层、业务逻辑层（领域层）、数据访问层，如图所示：
数据访问层(DAL)：有时候也称为是持久层，其功能主要是负责数据库的访问。
简单的说法就是实现对数据表的操作。
有时也会包括对象和数据表之间的mapping，以及对象实体的持久化。
业务逻辑层(BLL)：是整个系统的核心，它与这个系统的业务（领域）有关。
业务逻辑层的相关设计，均和特有业务的逻辑相关，如果涉及到数据库的访问，则调用数据访问层。
表示层(UI)：是系统的UI部分，负责使用者与整个系统的交互。
在这一层中，理想的状态是不应包括系统的业务逻辑。
表示层中的逻辑代码，仅与界面元素有关。
分层式结构究竟其优势：
1、开发人员可以只关注整个结构中的其中某一层；
2、可以很容易的用新的实现来替换原有层次的实现；
3、可以降低层与层之间的依赖；
4、有利于标准化；
5、利于各层逻辑的复用。
概括来说，分层式设计可以达至如下目的：分散关注、松散耦合、逻辑复用、
标准定义。
一个好的分层式结构，可以使得开发人员的分工更加明确。
一旦定义好各层次之间的接口，负责不同逻辑设计的开发人员就可以分散关注，齐头并进。
例如UI人员只需考虑用户界面的体验与操作，领域的设计人员可以仅关注业务逻辑的设计，而数据库设计人员也不必为繁琐的用户交互而头疼了。
每个开发人员的任务得到了确认，开发进度就可以迅速的提高。
分层式结构也不可避免具有一些缺陷：
1、降低了系统的性能。
这是不言而喻的。
如果不采用分层式结构，很多业务可以直接造访数据库，以此获取相应的数据，如今却必须通过中间层来完成。
2、有时会导致级联的修改。
这种修改尤其体现在自上而下的方向。
如果在表示层中需要增加一个功能，为保证其设计符合分层式结构，可能需要在相应的业务逻辑层和数据访问层中都增加相应的代码。
容易混淆的概念：三层结构与MVC模式。
请大家自己网上查找一下与这两个概念相关的内容。