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ShunNien's Blog

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三層結構與 Asp.Net MVC 的簡介

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*三層式架構 ( Three-Tier ) *

是很常見的架構，可以應用在實體機器架構上，也可以應用在邏輯架構上，可以按照實體與邏輯上去進行區分。實體三層架構與作用如下

  • *客戶端應用程式 ( Client Application 顯示層 ) *
    負責處理客戶端的使用者介面及資料處理﹐比如說資料形態的確認等。
  • *應用程式伺服器 ( Application Server 商業邏輯層 ) *
    介于資料庫和客戶端應用程式間，負責將客戶端應用程式的需求回應給資料庫伺器﹐再將資料庫的資料傳給客戶端應用程式
  • *資料庫伺服器 ( RDBMS, Relational Database Management System 資料層 ) *
    就是資料庫﹐比如 MS SQL SERVER 、 PostgreSQL 、 Oracle 等等。 

graph LR
A(fa:fa-user 客戶端應用程式)-->B(fa:fa-server 應用程式伺服器)
B-->C(fa:fa-database 資料庫伺服器)

三層式架構可以簡易看為是在客戶端與資料庫之間加入了一個中間層，中間層通常包含：

  • 資料存取層 ( Database Access Layer，簡稱 DAL )
  • 商業邏輯層 ( Business Logic Layer，簡稱 BLL )
  • 資料物件模型層 ( Database Object Model Layer，簡稱 DOM )

graph LR
A(fa:fa-laptop 使用者介面)-->B(fa:fa-briefcase 商業邏輯)
B-->C(fa:fa-tasks 資料存取)
C-->D(fa:fa-object-group 物件模型)
D-->E(fa:fa-database 資料庫伺服器)

邏輯上的三層式架構 ( 或 N 層架構 ) ，是一種軟體抽象的層次結構，從整個應用程式架構的角度來區分為三層 ( 如果需要，還可以分 N 層 ) ，是為了解決整個應用程式中，各個操作過程中不同階段的程式碼封裝的問題，使程式設計師更加專注的處理某階段的商業邏輯。
比如將資料庫操作封裝到一層中，提供一些方法根據參數直接返回用戶需要的資料，這樣在處理具體的商業邏輯的時候，就不用關心資料的儲存問題了；簡單來說就是強化內聚，降低耦合，其簡易分層如下：

  • 表現層 USL ( User Show Layer 或 UI 或 Presentation layer)
    用於顯示資訊和接收用戶輸入的資料，為用戶提供一種交互式操作的介面。通俗講就是展現給用戶的介面，即用戶在使用一個系統的時候的所見所得。

  • 商業邏輯層 BLL ( Business Logic Layer )

商業邏輯層在體系架構中的位置很關鍵，它處於資料存取層與表現層中，起到了數據交換中承上啟下的作用。由於層是一種弱耦合結構，層與層之間的依賴是向下的，底層對於上層而言是「無知」的，改變上層的設計對於其調用的底層而言沒有任何影響。

  • 資料存取層 DAL ( Data Access Layer )
    有時候也稱為持久層，其功能主要是負責資料庫的訪問，可以訪問資料庫系統、二進位文件、文本文檔或是 XML 文檔。簡單說法就是實現對資料表的查詢、新增、刪除與修改的操作。如果加入 ORM ，那麼就會包括物件和資料表之間的對應，以及物件實體的持久化。

分層設計時，遵循了面向介面設計的思想，那麼這種向下的依賴也應該是一種弱依賴關係。因而在不改變介面定義的前提下，理想的分層式架構，應該是一個支持可抽取、可替換的「抽屜」式架構。

優點

  • 利於標準化
  • 降低層與層之間的依賴
  • 利於各層邏輯的復用，資源重用性好
  • 開發人員可以只關注整個結構中的其中某一層
  • 具有良好的開放性和可擴充性，維護和升級方便
  • 提高系統的安全性

缺點

  • 有時會導致連動的修改。
    如果在表現層中需要增加一個功能，為保證其設計符合分層式結構，可能需要在相應的商業邏輯層和資料存取層中都增加相應的程式碼。
  • 相對於不分層，降低了系統的性能。
    如果不採用分層式結構，很多業務可以直接造訪資料庫，以此獲取相應的數據，如今卻必須通過中間層來完成。
  • 增加了開發成本。

Asp.Net MVC 架構

ASP.NET MVC 是微軟在 2009 年 4 月份發布的一種網站開發架構，它是把傳統意義上的 MVC 開發思想融合到了 ASP.NET 的開發當中，為了解決傳統開發中不能分離 Model , View 和 Controller 而設計的。

MVC 是在應用程式 ( B/S 結構 ) 的視圖層劃分出來的不同功能的幾個模塊。主要是為了解決應用程式用戶介面的樣式替換問題，把展示數據的 HTML 頁面儘可能的和業務代碼分離。 MVC 把純凈的介面展示邏輯 ( 用戶介面 ) 獨立到一些文件中 ( Views ) ，把一些和用戶交互的程序邏輯 ( Controller ) 單獨放在一些文件中，在 Views 和 Controller 中傳遞數據使用一些專門封裝數據的實體對象，這些對象，統稱為 Models。
按照 MSDN 上 ASP.NET MVC 4 上的說明，其架構包含：

  • 模型 ( Model )
    模型物件屬於實作應用程式資料網域邏輯之應用程式的一部分。
    即 Model (模型層)，主要負責商業邏輯與資料庫之間的處理
    不是三層中的 Model (實體層)，其實包括三層中的 BLL 、 DAL 、 Model
  • 檢視 ( View )
    檢視是顯示應用程式中使用者介面 (UI) 的元件。
    即 View (視圖層)，主要用於顯示數據和提交數據
  • 控制器 ( Controller )
    控制器就是元件，可以處理使用者互動、使用模型並且在最後選擇可以轉譯要顯示 UI 的檢視。
    主要是用作捕獲請求並控制請求轉發

graph LR
A((檢　視))==>B((模　型))
C((控制器))==>A
C==>B

優點

  • 沒有在頁面中保存頁面狀態狀態(相對 WebForm ViewState)
  • 開發者可以完全掌控頁面的呈現過程
  • 易於單元測試
  • 易於測試驅動開發 (Test-Driven Development)
  • 可擴展、可替換

三層架構與 ASP.NET MVC 比較

以下是 MVC 與三層架構的對應關係


graph LR
subgraph USL
controller((控制器))==>view((檢　視))
end
subgraph BLL
model((模　型))
end
view==>model
controller==>model

相同點

  • 都是把資料與呈現分離，以降低耦合

相異點

  • 兩者的差異如下表
    項目 三層式架構 ASP.NET MVC
    Model 實體類別構成 商業邏輯層與資料存取層組成
    Controller 沒有定義 Controller 的概念 -
    分類 體系結構模式/部署模式 設計模式/表示模式

不過在程式開發實務上，則是會依照情境的需要進行細分，所以如何區分，還是得看各自的需求。

參考資料

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