SaaS系統(tǒng)體系架構(gòu)

1、SaaS系統(tǒng)體系架構(gòu)本資料由 HYPERLINK /ljk99 豆丁若蓮文檔搜集更多文檔請(qǐng)點(diǎn)擊 HYPERLINK /ljk99 /ljk991系統(tǒng)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)軟件開發(fā)中系統(tǒng)體系架構(gòu)決定了一個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性、健壯性、可擴(kuò)展性、兼容性和可用性，它是系統(tǒng)的靈魂。體系架構(gòu)是架構(gòu)師所關(guān)注的核心。良好的體系架構(gòu)是系統(tǒng)成功的開端，否則，再好的代碼與設(shè)計(jì)也無濟(jì)于事。2當(dāng)前.net主要的開發(fā)框架簡(jiǎn)介l Castle Castle是針對(duì).NET平臺(tái)的一個(gè)開源項(xiàng)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(gè)開發(fā)過程中的所有東西，為我們快速的構(gòu)建企業(yè)級(jí)的應(yīng)用程序提供了很好的服務(wù)。

2、其中關(guān)鍵的技術(shù)是ActiveRecord，F(xiàn)acilities，MonoRail等等。優(yōu)點(diǎn)：體現(xiàn)了ORM、IOC、ActiveRecorder思想，MVC框架。不足：框架層次劃分不太清楚。l PetShop PetShop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(gè)實(shí)例是Microsoft針對(duì)SQL Server 2005以及Visual Studio 2005發(fā)布的。其中運(yùn)用了一些新的技術(shù)。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(yīng)用，異步通訊，消息隊(duì)列。這些都是很實(shí)用的技術(shù)。PetShop中大量運(yùn)用了抽象工廠模式，由于采用了Master Pages，

3、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1 PetShop4.0的體系架構(gòu)PetShop4.0在數(shù)據(jù)訪問層(DAL)中，采用DAL Interface抽象出數(shù)據(jù)訪問邏輯，并以DAL Factory作為數(shù)據(jù)訪問層對(duì)象的工廠模塊。對(duì)于DAL Interface而言，分別有支持MS-SQL的SQL Server DAL和支持Oracle的Oracle DAL具體實(shí)現(xiàn)。而Model模塊則包含了數(shù)據(jù)實(shí)體對(duì)象?？梢钥吹剑跀?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(gè)數(shù)據(jù)訪問層利于數(shù)據(jù)庫遷

4、移。DALFactory模塊專門管理DAL對(duì)象的創(chuàng)建，便于業(yè)務(wù)邏輯層訪問。SQLServerDAL和OracleDAL模塊均實(shí)現(xiàn)IDAL模塊的接口，其中包含的邏輯就是對(duì)數(shù)據(jù)庫的Select，Insert，Update和Delete操作。因?yàn)閿?shù)據(jù)庫類型的不同，對(duì)數(shù)據(jù)庫的操作也有所不同，代碼也會(huì)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(duì)于其上的業(yè)務(wù)邏輯層，同樣僅存在弱依賴關(guān)系。優(yōu)點(diǎn)：體現(xiàn)了工廠模式ORM，IOC思想，.Net企業(yè)級(jí)開發(fā)。不足：沒有ORM思想。l Nhibernate Hibernate是一個(gè)目前應(yīng)用的最廣泛的開放源代碼的對(duì)象關(guān)系映射框架，它對(duì)Java的

5、JDBC(類似于ADO.Net)進(jìn)行了非常輕量級(jí)的對(duì)象封裝，使得程序員可以隨心所欲的使用對(duì)象編程思維來操縱數(shù)據(jù)庫，目前在國內(nèi)Java開發(fā)界已經(jīng)頗為流行。而NHibernate，如同NUnit，NAnt一樣，是基于.Net的Hibernate實(shí)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(diǎn)：體現(xiàn)了ORM，持久層。不足：配置復(fù)雜，過份信賴于XML文件。所用技術(shù)總結(jié)：OR Mapping思想，分層架構(gòu)思想，Castle-ActiveRecorder，Atlas，反射，設(shè)計(jì)模式(單例模式，簡(jiǎn)單工廠模式，策略模式)，XML，IOC，框架。3當(dāng)前J2ee主要的開發(fā)框

6、架簡(jiǎn)介l Struts框架Struts框架是一開源產(chǎn)品，基于模型-視圖-控制器(MVC)設(shè)計(jì)范例來開發(fā)Web應(yīng)用軟件。它使用并且擴(kuò)展了Java Servlet API，最初由Craig McClanahan創(chuàng)建。在2000年5月，它被捐贈(zèng)到Apache Foundation。Struts框架展示了一個(gè)強(qiáng)有力的定制標(biāo)簽庫，平鋪顯示，表單檢驗(yàn)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(duì)象編程思維來操縱數(shù)據(jù)庫，JavaServerFaces(JSF)和Velocity；還支持一些模型層，包括JavaBeans和EJB。下面

7、是Struts的核心內(nèi)容：JSP(TagLib) ActionForm Action Event EJBAction EJB DAO Database JSP(TagLib)(forward) Action EventResponse優(yōu)點(diǎn)：基于MVC模式，結(jié)構(gòu)很好，基于JSP。不足：擴(kuò)展性不太好，邏輯復(fù)雜的大型項(xiàng)目不適用，框架層次劃分不太清楚。l Spring框架Spring框架是一個(gè)分層的Java/J2EE應(yīng)用程序框架，基于Expert One-on-One J2EE設(shè)計(jì)和發(fā)行的代碼。Spring框架提供一種簡(jiǎn)單的開發(fā)技術(shù)，用于自動(dòng)化處理工程中大量的屬性文件和助理類。Spring是一個(gè)開源框

8、架，由Rod Johnson創(chuàng)建并且在他的著作J2EE設(shè)計(jì)開發(fā)編程指南里進(jìn)行了描述。它是為了解決企業(yè)應(yīng)用開發(fā)的復(fù)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(wù)器端的開發(fā)。從簡(jiǎn)單性、可測(cè)試性和松耦合的角度而言，任何Java應(yīng)用都可以從Spring中受益。Spring框架包括的主要特色有：1強(qiáng)有力的基于JavaBeans的配置管理，使用Inversion-of-Control(IoC)原則。2一個(gè)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(wù)管理，允許可

9、插入的事務(wù)管理器，并且不需要處理低層次的問題就可容易地劃分各事務(wù)的界限。4一個(gè)很有意義的異常處理的JDBC抽象層。5與Hibernate集成到一起，DAO實(shí)現(xiàn)支持以及事務(wù)策略。優(yōu)點(diǎn)：體現(xiàn)了J2EE、容器、輕量級(jí)、控制反轉(zhuǎn)、面向切面的思想。不足：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易理解。l Hibernate框架Hibernate是一個(gè)開放源代碼的對(duì)象關(guān)系映射(ORM)框架，它對(duì)JDBC進(jìn)行了非常輕量級(jí)的對(duì)象封裝，它提供一個(gè)易用的框架來實(shí)現(xiàn)把一個(gè)面向?qū)ο蟮挠蚰Ｐ陀成涞揭粋鹘y(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，使得Java程序員可以隨心所欲的使用對(duì)象編程思維來操縱數(shù)據(jù)庫。它不僅負(fù)責(zé)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)

10、據(jù)類型)的映射，而且還提供數(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(shí)間。最具革命意義的是，Hibernate可以在應(yīng)用EJB的J2EE架構(gòu)中取代CMP，完成數(shù)據(jù)持久化的重任。Hibernate的目標(biāo)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(wù)。Hibernate還能夠適應(yīng)開發(fā)進(jìn)程，無論它是剛開始設(shè)計(jì)還是來自一現(xiàn)成的數(shù)據(jù)庫。Hibernate可以自動(dòng)生成SQL，使開發(fā)者擺脫了手工處理結(jié)果集和進(jìn)行對(duì)象轉(zhuǎn)化的繁瑣任務(wù)，并能使應(yīng)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(duì)持續(xù)性類的唯一的要求的是實(shí)現(xiàn)一個(gè)無參數(shù)的構(gòu)造器。優(yōu)點(diǎn)：主要應(yīng)用在EJB層，可配

11、置性強(qiáng)，靈活，簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)庫操作。不足：難以配置。4常見的軟件體系架構(gòu)l三層體系架構(gòu)在軟件體系架構(gòu)設(shè)計(jì)中，分層式結(jié)構(gòu)是最常見，也是最重要的一種結(jié)構(gòu)。分層式結(jié)構(gòu)一般分為三層，從下至上分別為：數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務(wù)邏輯層(又或成為領(lǐng)域?qū)?、表示層，如圖所示：圖2三層體系架構(gòu)數(shù)據(jù)訪問層：有時(shí)候也稱為是持久層，其功能主要是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫的訪問。簡(jiǎn)單的說法就是實(shí)現(xiàn)對(duì)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(huì)包括對(duì)象和數(shù)據(jù)表之間的mapping，以及對(duì)象實(shí)體的持久化。業(yè)務(wù)邏輯層(BusinessRules)：是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它與這個(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)(領(lǐng)域)有關(guān)。

12、以STS系統(tǒng)為例，業(yè)務(wù)邏輯層的相關(guān)設(shè)計(jì)，均和銷售跟蹤的邏輯相關(guān)。在結(jié)構(gòu)上它封裝了數(shù)據(jù)訪問層的相關(guān)操作。該層主要由實(shí)現(xiàn)具體業(yè)務(wù)邏輯的類組成。表示層(WebUI)：是系統(tǒng)的UI部分，負(fù)責(zé)使用者與整個(gè)系統(tǒng)的交互。在這一層中，理想的狀態(tài)是不應(yīng)包括系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯。表示層中的邏輯代碼，僅與界面元素有關(guān)。在當(dāng)前項(xiàng)目中，是利用ASP.NET來設(shè)計(jì)的，因此包含了許多Web控件和相關(guān)邏輯。l五層體系架構(gòu)SaaS軟件體系架構(gòu)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(wù)邏輯層、通用層、應(yīng)用框架層、遠(yuǎn)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(gòu)設(shè)計(jì)用戶界面層(UI)用

13、戶界面層是用戶直接操作的界面。該層由界面外觀、表單控件、框架及其它部分構(gòu)成。用戶界面層負(fù)責(zé)使用者與整個(gè)系統(tǒng)的交互。在這一層中，理想的狀態(tài)是不應(yīng)包括系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯。表示層中的邏輯代碼，僅與界面元素有關(guān)。在當(dāng)前項(xiàng)目中，是利用ASP.NET來設(shè)計(jì)的，因此包含了許多Web控件和相關(guān)邏輯。界面外觀包括skip(皮膚)、Images(圖片)、css(樣式表)表單控件主要包括常用表單、用戶自定義控件。框架主要包括Master Page、Frame Page。其它主要包括JavaScript文件、Dll文件、Report報(bào)表、Schema建數(shù)據(jù)庫、Model開發(fā)模板。業(yè)務(wù)邏輯層(BusinessRules)是

14、整個(gè)系統(tǒng)的核心，它與這個(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)(領(lǐng)域)有關(guān)。以STS系統(tǒng)為例，業(yè)務(wù)邏輯層的相關(guān)設(shè)計(jì)，均和銷售跟蹤的邏輯相關(guān)。在結(jié)構(gòu)上它封裝了數(shù)據(jù)訪問層的相關(guān)操作。該層主要由實(shí)現(xiàn)具體業(yè)務(wù)邏輯的類組成。BLFactory業(yè)務(wù)邏輯工廠IBL業(yè)務(wù)邏輯接口BusinessRules業(yè)務(wù)邏輯實(shí)現(xiàn)通用層通用層貫穿整個(gè)項(xiàng)目的表示層和業(yè)務(wù)邏輯層。主要存放該項(xiàng)目中較為通用的常量定義和通用服務(wù)(Service)，這里指的Service是當(dāng)前項(xiàng)目業(yè)務(wù)邏輯上通用的方法，我們把它們寫在對(duì)應(yīng)的靜態(tài)類中。以服務(wù)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(jié)構(gòu)是最復(fù)雜的，主要由以下層組成：數(shù)據(jù)訪問工廠層(DAL

15、Factory)，數(shù)據(jù)訪問接口層(IDAL)，自定義查詢層(PersistenceFacade)，臨時(shí)層(DataAccessLayer)，數(shù)據(jù)持久層(PersistenceLayer)。下面由下向上介紹：PersistenceLayer層，這是框架設(shè)計(jì)的最底層(除應(yīng)用框架層外)。它主要負(fù)責(zé)用ORM思想將物理數(shù)據(jù)庫對(duì)象化。簡(jiǎn)單來說就是將數(shù)據(jù)庫表映射為實(shí)體類，將相應(yīng)的字段映射為類的屬性。這樣一來物理數(shù)據(jù)庫對(duì)于開發(fā)者是完全透明的，應(yīng)用ORM的思想我們徹底擺脫了物理數(shù)據(jù)庫。并且獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫具體實(shí)現(xiàn)。具體實(shí)現(xiàn)我們應(yīng)用著名的開源項(xiàng)目Castle下的輕量級(jí)數(shù)據(jù)訪問組件ActiveRecorder實(shí)現(xiàn)。Pe

16、rsistenceFacade層和IDAL，這里定義了項(xiàng)目中用到的所有查詢方法。與PersistenceLayer層定義的數(shù)據(jù)實(shí)體相對(duì)應(yīng)。在這些字定義的查詢類中可以應(yīng)用ActiverRecorder提供的三種查詢方法(ActiverRecorderBase提供的簡(jiǎn)單接口，簡(jiǎn)單查詢SimpleQuery，自定義查詢CustomerQuery)的任意組合。并且這里的每一個(gè)類都要實(shí)現(xiàn)IDAL接口層定義的相關(guān)接口。DALFactory層，做為數(shù)據(jù)訪問的工廠，通過.Net的反射機(jī)制調(diào)用IDAL和PersistenceFacade組成的數(shù)據(jù)訪問組件中的相關(guān)操作。DataAccessLayer臨時(shí)層。首先聲

17、明這層是完全沒有必要的。因?yàn)槲覀冊(cè)陧?xiàng)目中是可以不寫任何Sql語句的。所有的Sql都用Hql代替。設(shè)計(jì)這層的目的是為了允許項(xiàng)目組中的人員的技術(shù)過渡。此層可以通過Sql操作數(shù)據(jù)庫(不推薦)。架構(gòu)穩(wěn)定后本層將不再提供。應(yīng)用框架層(Framework)本層的目的是技術(shù)沉淀。將項(xiàng)目之間通用的東西移入應(yīng)用框架層達(dá)到代碼重用的目的。本層以后可以黑盒化?？梢园ㄍㄓ玫慕M件。Framework：積累一些可以抽象出來的方法及控件MSMQMessag：消息處理隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)Pager：通用翻頁類Report：通用報(bào)表類Controls：控件處理類DataFormat：數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換類WebUI：頁面處理類Validate

18、：數(shù)據(jù)校驗(yàn)Object：對(duì)象之間的轉(zhuǎn)換及訪問5分層式體系結(jié)構(gòu)的好處1、開發(fā)人員可以只關(guān)注整個(gè)結(jié)構(gòu)中的其中某一層；2、可以很容易的用新的實(shí)現(xiàn)來換原有層次的實(shí)現(xiàn)；3、可以降低層與層之間的依賴；4、有利于標(biāo)準(zhǔn)化；5、利于各層邏輯的復(fù)用。概括來說，分層式設(shè)計(jì)可以達(dá)至如下目的：分散關(guān)注、松散耦合、邏輯復(fù)用、標(biāo)準(zhǔn)定義。一個(gè)好的分層式結(jié)構(gòu)，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(fù)責(zé)不同邏輯設(shè)計(jì)的開發(fā)人員就可以分散關(guān)注，齊頭并進(jìn)。例如UI人員只需考慮用戶界面的體驗(yàn)與操作，領(lǐng)域的設(shè)計(jì)人員可以僅關(guān)注業(yè)務(wù)邏輯的設(shè)計(jì)，而數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員也不必為繁瑣的用戶交互而頭疼了。每個(gè)開發(fā)人員的任務(wù)得到了確認(rèn)，

19、開發(fā)進(jìn)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(gè)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(dòng)全身，對(duì)項(xiàng)目的影響極為嚴(yán)重。降低層與層間的依賴性，既可以良好地保證未來的可擴(kuò)展，在復(fù)用性上也是優(yōu)勢(shì)明顯。每個(gè)功能模塊一旦定義好統(tǒng)一的接口，就可以被各個(gè)模塊所調(diào)用，而不用為相同的功能進(jìn)行重復(fù)地開發(fā)。進(jìn)行好的分層式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)也是必不可少的。只有在一定程度的標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)上，這個(gè)系統(tǒng)才是可擴(kuò)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(biāo)準(zhǔn)化。金無足赤，人無完人，分層式結(jié)構(gòu)也不可避免具有一些缺陷：1、降低了系統(tǒng)的性能。這是不言而

20、喻的。如果不采用分層式結(jié)構(gòu)，很多業(yè)務(wù)可以直接造訪數(shù)據(jù)庫，以此獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，如今卻必須通過中間層來完成。2、有時(shí)會(huì)導(dǎo)致級(jí)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(gè)功能，為保證其設(shè)計(jì)符合分層式結(jié)構(gòu)，可能需要在相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層中都增加相應(yīng)的代碼。6軟件架構(gòu)視圖Philippe Kruchten在其著作Rational統(tǒng)一過程引論中寫道：一個(gè)架構(gòu)視圖是對(duì)于從某一視角或某一點(diǎn)上看到的系統(tǒng)所做的簡(jiǎn)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(guān)的實(shí)體。也就是說，架構(gòu)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(shè)計(jì)；同時(shí)，也為軟件架構(gòu)的理解、交流和歸檔提供了方便。圖4 Philippe Kruchten提出的4+1視圖方法該方法的不同架構(gòu)視圖承載不同的架構(gòu)設(shè)計(jì)決策，支持不同的目標(biāo)和用途：l邏輯視圖：當(dāng)采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法時(shí)，邏輯視圖即對(duì)象模型。l開發(fā)視圖：描述軟件在開發(fā)環(huán)境下的靜態(tài)組織。l處理視圖：描述系統(tǒng)的并發(fā)和同步方面的設(shè)計(jì)。l物理視圖：描述軟件如何映射到硬件，反映系統(tǒng)在分布方面的設(shè)計(jì)。圖5運(yùn)用4+1視圖方法針對(duì)不同需求進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯視圖。邏輯視圖關(guān)注功能，不僅包括用戶可見的功能，還