1、SaaS系列介紹n十二SaaS系統(tǒng)體系架構1系統(tǒng)體系架構設計軟件開發(fā)中系統(tǒng)體系架構決定了一個系統(tǒng)穩(wěn)定性、健壯性、可擴展性、兼容性和可用性，它是系統(tǒng)的靈魂。體系架構是架構師所關注的核心。良好的體系架構是系統(tǒng)成功的開端，否則，再好的代碼與設計也無濟于事。2當前.net主要的開發(fā)框架簡介lCastleCastle是針對.NET平臺的一個開源項目，從數(shù)據(jù)訪問框架ORM到IOC容器，再到WEB層的MVC框架、AOP,基本包括了整個開發(fā)過程中的所有東西，為我們快速的構建企業(yè)級的應用程序提供了很好的服務。其中關鍵的技術是ActiveRecord,Facilities,MonoRail等等。優(yōu)點：體現(xiàn)了ORM

2、、IOC、ActiveRecorder思想，MVC框架。不足：框架層次劃分不太清楚l PetShopPetShop是微軟用它來展示.Net企業(yè)系統(tǒng)開發(fā)的能力。PetShop4.0，這個實例是Microsoft針對SQLServer2005以及VisualStudio2005發(fā)布的。其中運用了一些新的技術。緩存數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫的更新同步，新的Web控件，以及母版的應用，異步通訊，消息隊列。這些都是很實用的技術。PetShop中大量運用了抽象工廠模式，由于采用了MasterPages，Membership，以及Profile，表現(xiàn)層的編碼量減少了25%，數(shù)據(jù)層的編碼量減少了36%。圖1PetShop4

3、.0的體系架構PetShop4.0在數(shù)據(jù)訪問層(DAL)中，采用DALInterface抽象出數(shù)據(jù)訪問邏輯，并以DALFactory作為數(shù)據(jù)訪問層對象的工廠模塊。對于DALInterface而言，分別有支持MS-SQL的SQLServerDAL和支持Oracle的oracleDAL具體實現(xiàn)。而Model模塊則包含了數(shù)據(jù)實體對象?？梢钥吹?，在數(shù)據(jù)訪問層中，完全采用了“面向接口編程”思想。抽象出來的IDAL模塊，脫離了與具體數(shù)據(jù)庫的依賴，從而使得整個數(shù)據(jù)訪問層利于數(shù)據(jù)庫遷移。DALFactory模塊專門管理DAL對象的創(chuàng)建，便于業(yè)務邏輯層訪問。SQLServerDAL和OracleDAL模塊均實現(xiàn)

4、IDAL模塊的接口，其中包含的邏輯就是對數(shù)據(jù)庫的Select，Insert，Update和Delete操作。因為數(shù)據(jù)庫類型的不同，對數(shù)據(jù)庫的操作也有所不同，代碼也會因此有所區(qū)別。此外，抽象出來的IDAL模塊，除了解除了向下的依賴之外，對于其上的業(yè)務邏輯層，同樣僅存在弱依賴關系。優(yōu)點：體現(xiàn)了工廠模式ORM，IOC思想，.Net企業(yè)級開發(fā)。不足：沒有ORM思想。lNhibernatehibernate是一個目前應用的最廣泛的開放源代碼的對象關系映射框架，它對Java的JDBC（類似于ADO.NET）進行了非常輕量級的對象封裝，使得程序員可以隨心所欲的使用對象編程思維來操縱數(shù)據(jù)庫，目前在國內(nèi)Java

5、開發(fā)界已經(jīng)頗為流行。而NHibernate，如同NUnit，NAnt樣，是基于.Net的Hibernate實現(xiàn)。主要體現(xiàn)了ORM的思想，解決了分層開發(fā)中的持久層的問題，在N層開發(fā)中非常重要。優(yōu)點：體現(xiàn)了ORM，持久層。不足：配置復雜，過份信賴于XML文件。所用技術總結：ORMapping思想，分層架構思想，Castle-ActiveRecorder,Atlas，反射，設計模式(單例模式，簡單工廠模式，策略模式)，XML,IOC，框架。3當前2ee主要的開發(fā)框架簡介lStruts框架Struts框架是一開源產(chǎn)品，基于模型-視圖-控制器(MVC)設計范例來開發(fā)Web應用軟件。它使用并且擴展了Jav

6、aServletAPI，最初由CraigMcClanahan創(chuàng)建。在2000年5月，它被捐贈到ApacheFoundation。Struts框架展示了一個強有力的定制標簽庫，平鋪顯示，表單檢驗和I18N(國際化)。另外，Struts支持許多描述層，包括JSP，XML/XSLT使得Java程序員可以隨心所欲的使用對象編程思維來操縱數(shù)據(jù)庫，avaServerFaces(SF)和Velocity;還支持一些模型層，包括JavaBeans和EJB。下面是Struts的核心內(nèi)容：JSP(TagLib)>ActionForm>Action>Event&gt

7、;EJBAction>EJB>DAO>DatabaseJSP(TagLib)(forward)<Action<EventResponse<優(yōu)點：基于MVC模式，結構很好，基于JSP。不足：擴展性不太好，邏輯復雜的大型項目不適用，框架層次劃分不太清楚。lspring框架Spring框架是一個分層的Java/J2EE應用程序框架，基于ExpertOne-on-OneJ2EE設計和發(fā)行的代碼。Spring框架提供一種簡單的開發(fā)技術，用于自動化處理工程中大量的屬性文件和助理類。Spring是一個開源框架，由RodJoh

8、nson創(chuàng)建并且在他的著作J2EE設計開發(fā)編程指南里進行了描述。它是為了解決企業(yè)應用開發(fā)的復雜性而創(chuàng)建的。Spring使使用基本的JavaBeans來完成以前只可能由EJB完成的事情變得可能了。然而，Spring的用途不僅限于服務器端的開發(fā)。從簡單性、可測試性和松耦合的角度而言，任何Java應用都可以從Spring中受益。Spring框架包括的主要特色有：1強有力的基于JavaBeans的配置管理，使用Inversion-of-Control(loC)原則。2 個核心bean工廠，可用在任何環(huán)境，從applets到J2EE容器程序。3 通用的抽象層適合于數(shù)據(jù)庫事務管理，允許可插入的事務管理器，

9、并且不需要處理低層次的問題就可容易地劃分各事務的界限。4 個很有意義的異常處理的JDBC抽象層。5與Hibernate集成到一起，DAO實現(xiàn)支持以及事務策略。優(yōu)點：體現(xiàn)了2EE、容器、輕量級、控制反轉、面向切面的思想。不足：結構復雜，不易理解。lHibernate框架Hibernate是一個開放源代碼的對象關系映射(ORM)框架，它對JDBC進行了非常輕量級的對象封裝，它提供一個易用的框架來實現(xiàn)把一個面向?qū)ο蟮挠蚰Ｐ陀成涞揭粋鹘y(tǒng)的關系數(shù)據(jù)庫，使得Java程序員可以隨心所欲的使用對象編程思維來操縱數(shù)據(jù)庫。它不僅負責從Java類到數(shù)據(jù)庫表格（以及來自Java數(shù)據(jù)類型的SQL數(shù)據(jù)類型）的映射，而且還

10、提供數(shù)據(jù)查詢和檢索能力，并能大大減少花在SQL和JDBC手工數(shù)據(jù)處理上的開發(fā)時間。最具革命意義的是，Hibernate可以在應用EJB的J2EE架構中取代CMP，完成數(shù)據(jù)持久化的重任。Hibernate的目標是減輕開發(fā)者的與大量普通的數(shù)據(jù)持續(xù)性相聯(lián)系的編程任務。Hibernate還能夠適應開發(fā)進程，無論它是剛開始設計還是來自一現(xiàn)成的數(shù)據(jù)庫。Hibernate可以自動生成SQL，使開發(fā)者擺脫了手工處理結果集和進行對象轉化的繁瑣任務，并能使應用程序移植到所有的SQL數(shù)據(jù)庫。它還能提供透明的持續(xù)性，對持續(xù)性類的唯一的要求的是實現(xiàn)一個無參數(shù)的構造器。優(yōu)點：主要應用在EJB層，可配置性強，靈活，簡化了數(shù)

11、據(jù)庫操作。不足：難以配置。4常見的軟件體系架構l三層體系架構在軟件體系架構設計中，分層式結構是最常見，也是最重要的一種結構。分層式結構一般分為三層，從下至上分別為：數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務邏輯層（又或成為領域?qū)樱?、表示層，如圖所示：圖2三層體系架構數(shù)據(jù)訪問層：有時候也稱為是持久層，其功能主要是負責數(shù)據(jù)庫的訪問。簡單的說法就是實現(xiàn)對數(shù)據(jù)表的Select，Insert，Update，Delete的操作。如果要加入ORM的元素，那么就會包括對象和數(shù)據(jù)表之間的mapping，以及對象實體的持久化。業(yè)務邏輯層（BusinessRules）:是整個系統(tǒng)的核心，它與這個系統(tǒng)的業(yè)務（領域）有關。以STS系統(tǒng)為例，業(yè)務

12、邏輯層的相關設計，均和銷售跟蹤的邏輯相關。在結構上它封裝了數(shù)據(jù)訪問層的相關操作。該層主要由實現(xiàn)具體業(yè)務邏輯的類組成。表示層(WebUI):是系統(tǒng)的UI部分，負責使用者與整個系統(tǒng)的交互。在這一層中，理想的狀態(tài)是不應包括系統(tǒng)的業(yè)務邏輯。表示層中的邏輯代碼，僅與界面元素有關。在當前項目中，是利用ASP.NET來設計的，因此包含了許多Web控件和相關邏輯。l五層體系架構SaaS軟件體系架構也可以分為五層，從上而下分別為：用戶界面層(表現(xiàn)層)、業(yè)務邏輯層、通用層、應用框架層、遠程訪問(WebService)層、數(shù)據(jù)訪問層，如圖所示：圖3基于微軟的.NET架構設計用戶界面層(UI)用戶界面層是用戶直接操作

13、的界面。該層由界面外觀、表單控件、框架及其它部分構成。用戶界面層負責使用者與整個系統(tǒng)的交互。在這一層中，理想的狀態(tài)是不應包括系統(tǒng)的業(yè)務邏輯。表示層中的邏輯代碼，僅與界面元素有關。在當前項目中，是利用ASP.net來設計的，因此包含了許多Web控件和相關邏輯。2界面外觀包括skip（皮膚）、Images（圖片）、css（樣式表）2表單控件主要包括常用表單、用戶自定義控件。2框架主要包括MasterPage、FramePage。2其它主要包括JavaScript文件、Dll文件、Report報表、Schema建數(shù)據(jù)庫、Model開發(fā)模板。業(yè)務邏輯層（BusinessRules）是整個系統(tǒng)的核心，它

14、與這個系統(tǒng)的業(yè)務（領域）有關。以STS系統(tǒng)為例，業(yè)務邏輯層的相關設計，均和銷售跟蹤的邏輯相關。在結構上它封裝了數(shù)據(jù)訪問層的相關操作。該層主要由實現(xiàn)具體業(yè)務邏輯的類組成。2BLFactory業(yè)務邏輯工廠2IBL業(yè)務邏輯接口2BusinessRules業(yè)務邏輯實現(xiàn)通用層通用層貫穿整個項目的表示層和業(yè)務邏輯層。主要存放該項目中較為通用的常量定義和通用服務(Service),這里指的Service是當前項目業(yè)務邏輯上通用的方法，我們把它們寫在對應的靜態(tài)類中。以服務的形式提供。CommonLayer:存放通用的常量及方法。數(shù)據(jù)訪問層該層結構是最復雜的，主要由以下層組成：數(shù)據(jù)訪問工廠層(DALFactor

15、y)，數(shù)據(jù)訪問接口層(IDAL)，自定義查詢層(PersistenceFacade)，臨時層(DataAccessLayer)，數(shù)據(jù)持久層(PersistenceLayer)。面由下向上介紹：2PersistenceLayer層，這是框架設計的最底層（除應用框架層外）。它主要負責用ORM思想將物理數(shù)據(jù)庫對象化。簡單來說就是將數(shù)據(jù)庫表映射為實體類，將相應的字段映射為類的屬性。這樣一來物理數(shù)據(jù)庫對于開發(fā)者是完全透明的，應用ORM的思想我們徹底擺脫了物理數(shù)據(jù)庫。并且獨立于數(shù)據(jù)庫具體實現(xiàn)。2具體實現(xiàn)我們應用著名的開源項目Castle下的輕量級數(shù)據(jù)訪問組件ActiveRecorder實現(xiàn)。2Persis

16、tenceFacade層和IDAL，這里定義了項目中用到的所有查詢方法。與PersistenceLayer層定義的數(shù)據(jù)實體相對應。在這些字定義的查詢類中可以應用ActiverRecorder提供的三種查詢方法（ActiverRecorderBase提供的簡單接口，簡單查詢SimpleQuery，自定義查詢CustomerQuery）的任意組合。并且這里的每一個類都要實現(xiàn)IDAL接口層定義的相關接口。2DALFactory層，做為數(shù)據(jù)訪問的工廠，通過.Net的反射機制調(diào)用IDAL和PersistenceFacade組成的數(shù)據(jù)訪問組件中的相關操作。2DataAccessLayer臨時層。首先聲明這

17、層是完全沒有必要的。因為我們在項目中是可以不寫任何Sql語句的。所有的Sql都用Hql代替。設計這層的目的是為了允許項目組中的人員的技術過渡。此層可以通過Sql操作數(shù)據(jù)庫(不推薦)。架構穩(wěn)定后本層將不再提供。應用框架層(Framework)本層的目的是技術沉淀。將項目之間通用的東西移入應用框架層達到代碼重用的目的。本層以后可以黑盒化?？梢园ㄍㄓ玫慕M件。2Framework:積累一些可以抽象出來的方法及控件2MSMQMessag:消息處理隊列的實現(xiàn)2Pager:通用翻頁類2Report:通用報表類2Controls：控件處理類2DataFormat:數(shù)據(jù)格式轉換類2WebUI:頁面處理類2Va

18、lidate:數(shù)據(jù)校驗2Object:對象之間的轉換及訪問5 分層式體系結構的好處1、開發(fā)人員可以只關注整個結構中的其中某一層;2、可以很容易的用新的實現(xiàn)來換原有層次的實現(xiàn);3、可以降低層與層之間的依賴;4、有利于標準化;5、利于各層邏輯的復用。概括來說，分層式設計可以達至如下目的：分散關注、松散耦合、邏輯復用、標準定義一個好的分層式結構，可以使得開發(fā)人員的分工更加明確。一旦定義好各層次之間的接口，負責不同邏輯設計的開發(fā)人員就可以分散關注，齊頭并進。例如UI人員只需考慮用戶界面的體驗與操作，領域的設計人員可以僅關注業(yè)務邏輯的設計，而數(shù)據(jù)庫設計人員也不必為繁瑣的用戶交互而頭疼了。每個開發(fā)人員的任

19、務得到了確認，開發(fā)進度就可以迅速的提高。松散耦合的好處是顯而易見的。如果一個系統(tǒng)沒有分層，那么各自的邏輯都緊緊糾纏在一起，彼此間相互依賴，誰都是不可替換的。一旦發(fā)生改變，則牽一發(fā)而動全身，對項目的影響極為嚴重。降低層與層間的依賴性，既可以良好地保證未來的可擴展，在復用性上也是優(yōu)勢明顯。每個功能模塊一旦定義好統(tǒng)一的接口，就可以被各個模塊所調(diào)用，而不用為相同的功能進行重復地開發(fā)。進行好的分層式結構設計，標準也是必不可少的。只有在一定程度的標準化基礎上，這個系統(tǒng)才是可擴展的，可替換的。而層與層之間的通信也必然保證了接口的標準化?！敖馃o足赤，人無完人”，分層式結構也不可避免具有一些缺陷：1、降低了系統(tǒng)

20、的性能。這是不言而喻的。如果不采用分層式結構，很多業(yè)務可以直接造訪數(shù)據(jù)庫，以此獲取相應的數(shù)據(jù)，如今卻必須通過中間層來完成。2、有時會導致級聯(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，為保證其設計符合分層式結構，可能需要在相應的業(yè)務邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層中都增加相應的代碼。6 軟件架構視圖PhilippeKruchten在其著作Rational統(tǒng)一過程引論中寫道：一個架構視圖是對于從某一視角或某一點上看到的系統(tǒng)所做的簡化描述，描述中涵蓋了系統(tǒng)的某一特定方面，而省略了于此方面無關的實體。也就是說，架構要涵蓋的內(nèi)容和決策太多了，超過了人腦“一蹴而就”的能力范圍，因此采用“分而治之”的辦法從不同視角分別設計;同時，也為軟件架構的理解、交流和歸檔提供了方便。圖4PhilippeKruchten提出的4+1視圖方法該方法的不同架構視圖承載不同的架構設計決策，支持不同的目標和用途：l邏輯視圖：當采用面向?qū)ο蟮脑O計方法時，邏輯視圖即對象模型。l開發(fā)視圖：