Web开发之三层架构
Posted 小阿飞_
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Web开发之三层架构相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
目录
前言：
在企业进行Web项目的开发时，主要会考虑到以下几点：
1.系统的耦合性(紧密度)：企业比较注重
耦合性：藕断丝连，系统的每个部分都有联系
比如：如果用户系统和订单系统之间的耦合性很高，那么一旦用户系统出问题了，订单系统也会出现问题，同时，用户系统和订单系统的耦合性太高，也会影响系统的拓展性和业务的拓展性。所以，项目各个部分之间的耦合性太高对系统来说是不好的
2.系统的拓展性
3.代码的可读性(容易被看懂)：对程序员比较重要
4.业务的扩展性
📝：可以了解到，耦合性太高对系统的开发、升级、维护都会造成影响，所以，为了降低这种耦合性（解耦），通常会在开发时采用分层模式，这种架构模式中常见的有本期重点讲的三层架构
📣📣：三层架构即三层模式，所以在讲三层架构之前，先来了解一下分层与分层模式
正文内容：
分层与分层模式
分层
- 将解决方案的组件分隔到不同的层中
- 在同一个层中组件之间保持内聚性
- 层与层之间保持松耦合
分层模式
- 分层模式是最常见的一种架构模式
- 分层模式是很多架构模式的基础
为什么需要分层模式
这是由于JSP在开发过程中存在弊端：
业务处理的代码与JSP代码混在一起，不易于阅读，不易于代码维护，比如：
分层开发的优势
- 复用代码
- 职责划分清晰
- 分离开发人员的管制
- 无损替换(哪一部分出现问题直接使用一个新的这个部分，丢弃有问题的部分)
- 降低了系统内部的依赖程度
分层的特点
- 每一层都有自己的职责
- 下一层不知道上一层的存在，仅完成自身的功能，不关心结果如何使用
- 上一层不用关心下一层的实现细节，上一层通过下一层提供的对外接口来使用其功能
- 上一层调用下一层的功能，下一层不能调用下上一层的功能
- 每一层仅知道其下一层的存在，忽略其他层的存在
分层的原则
1.封装性原则
- 每个层次向外公开接口，但是隐藏细节
2.顺序访问原则
- 下一层为上一层服务，但不使用上一层的服务
三层架构(三层模式)
三层架构的划分(哪三层)
专业解释：
- 表示层(UI,在Eclipse中是jsp) ：主要是指与用户交互的界面,用于接收用户输入的数据和显示处理后用户需要的数据
- 业务逻辑层(BIZ)：表示层和数据库访问层之间的桥梁,实现业务逻辑,具体包含：验证、计算、业务规则等等
- 数据访问层(DAO)：与数据库打交道,主要实现对数据的增、删、改、查
图解：
三层架构的理解
通俗解释：
- 表示层(UI,在Eclipse中是jsp) ：给别人做显示：服务员
- 业务逻辑层(BIZ)：针对数据进行加工：厨师
- 数据访问层(DAO)：从数据库中拿数据：采购员、仓库(数据库)管理员
图注释：
顾客 ：相当于客户端
服务员 ：展示餐厅的菜品(展示数据)，相当于表示层
厨师 ：处理食材(处理数据)，相当于逻辑处理层
采购员 ：收购食材(获取数据)，相当于数据访问层
实体层
除了以上的三层外，还有一层是 Entity层 ：实体层
📣📣：实体层(如客户User)贯穿三层架构中的三层
三层架构的原则
1.上层依赖其下层，依赖关系不跨层
- 表示层不能直接访问数据访问层
- 上层调用下层的结果，取决于下层的实现
2.下一层不能调用上一层
3.下一层不依赖上一层
- 上层的改变不会影响下一层
- 下层的改变会影响上一层得到的结果
4. 在上一层中不能出现下一层的概念
- 分工明确，各司其职
三层架构的特征
各司其职 :
- 服务员就是专门和顾客直接交流的，为顾客点菜。表示层就相当于服务员，专门和用户打交道，获取用户的操作
- 厨师只需要根据顾客点的菜来做。业务逻辑层就相当于厨师，从数据访问层拿来数据，根据表示层传来的用户操作去执行操作
- 采购员只需根据顾客的菜准备食材，交给厨师即可。数据访问层就相当于采购员，用户需要什么数据，就从数据库或是文件中拿来此数据，交给业务逻辑
层
每层之间关系特别(与三层开发的原则有关)：
为什么需要使用三层架构
主要是为了实现高内聚低耦合(解耦)的思想:
- 高内聚：尽可能类的每个成员方法只完成一件事
- 低耦合：减少类内部，一个成员方法调用另一个成员方法
💬：从类角度来看， 高内聚低耦合就是减少类内部对其他类的调用。从功能块来看, 高内聚低耦合就是减少模块之间的交互复杂度。简单来说，就是解耦：只做自己功能内的事
- 任何一层发生变化都不会影响到另外一层：
三层架构与两层架构的区别
两层：
💬：当任何一个地方发生变化时，都需要重新开发整个系统。“多层”放在一层，分工不明确耦合度高，难以适应需求变化，可维护性低、可扩展性低
三层：
💬：发生在哪一层的变化，只需更改该层，不需要更改整个系统。层次清晰，分工明确，每层之间耦合度低，提高了效率，适应需求变化，可维护性高，可扩展性高
面向接口编程
设计与实现分开：
在一个面向对象的系统中，系统的各种功能是由许许多多的不同对象协作完成的。在这种情况下，各个对象内部是如何实现自己的,对系统设计人员来讲就不那么重要了；而各个对象之间的协作关系则成为系统设计的关键。小到不同类之间的通信，大到各模块之间的交互，在系统设计之初都是要着重考虑的，这也是系统设计的主要工作内容。面向接口编程就是指按照这种思想来编程。面向接口编程中编写接口也是为了树立实现类的规范。
实现方式：
在开发时建立如下包
含义：
- biz : 存放业务逻辑层的接口
- biz.impl :存放业务逻辑层的实现类
- dao :存放数据访问层的接口
- dao.impl :存放数据访问层的实现类
- entity：存放实体类
- util：存放帮助类，如DBHelper
案例：使用三层架构实现用户登录
在你的项目中建好以上的包、类：
含义：
- com.biz包: 存放业务逻辑层的接口：IUserBiz.java
- com.biz.impl包: 存放业务逻辑层的实现类：UserBizImpl.java
- com.dao: 存放数据访问层的接口：IUserDao.java
- com.dao.impl: 存放数据访问层的实现类：UserDaoImpl.java
- com.pojo：存放实体类：User.java
经典案例：使用三层架构实现用户登录
用户登录首页代码：
<form action="doDenglu.jsp">
<input type="text" name="username">
<br>
<input type="text" name="password">
<br>
<button>登录</button>
</form>数据访问层的接口代码：IUserDao.java
package com.dao;
import com.pojo.User;
/**
*针对数据库操作的接口
*/
public interface IUserDao
//查询方法
User queryByName(User user);
数据访问层接口的实现类代码：UserDaoImpl.java
package com.dao.impl;
import com.dao.IUserDao;
import com.pojo.User;
/**
*用户的数据库操作接口实现类
*实现了：IUserDao接口，重写查询方法
*/
public class UserDaoImpl implements IUserDao
@Override
public User queryByName(User user)
//根据用户名和密码去数据库查询数据
if("aa".equals(user.getUsername())&&"123".equals(user.getPassword()))
return new User("","");
return null;
业务逻辑层接口代码：IUserBiz.java
package com.biz;
import com.pojo.User;
/**
* IUserBiz：I代表接口，UserBiz代表用户的业务逻辑
* IUserBiz：针对用户的业务逻辑的接口
*/
public interface IUserBiz
//接口：规定实现类的规范
//实现类必须要有登录方法
String login(User user);//在接口中直接声明登录方法，不用代码体
业务逻辑层接口的实现类代码：UserBizImpl.java
package com.biz.impl;
import com.biz.IUserBiz;
import com.dao.IUserDao;
import com.dao.impl.UserDaoImpl;
import com.pojo.User;
/**
* 业务逻辑层：
* 用户逻辑接口实现类:实现了IUserBiz接口,就必须重写接口中的方法
*/
public class UserBizImpl implements IUserBiz
//业务逻辑层(IUserBiz)调用数据库操作层(userDao)
//李氏替换原则
private IUserDao userDao=new UserDaoImpl();
@Override
public String login(User user)
//biz包：处理数据
//1.先拿到dao包的数据
User u = userDao.queryByName(user);
//2.处理数据
if(u!=null)
return "登录成功";
return "登录失败";
处理首页用户登录的代码：
<%
//从请求中拿数据
String username=request.getParameter("username");
String password=request.getParameter("password");
User user = new User(username, password);
//登录:
//表示层(jsp)调用业务逻辑层(IUserBiz)
//先new
IUserBiz userBiz=new UserBizImpl();
//再调用业务逻辑层(IUserBiz)的方法
String message = userBiz.login(user);
//输出结果
out.print(message);
%>码字不易，点个赞再走呗😜😊
C#之三十七 实体类
3.1 使用实体类构建三层结构概述
在上一章中的三层架构中，我们使用DataSet来进行数据的传递，但在OOP的开发中，有很大的局限性：
1. DataSet不具备良好的面向对象特性，使用起来不够直观、方便。
2. 对DataSet中的数据进行查找时容易出错。例如：我们要查询DataSet中学员信息DataTable中的某个值时，必须指定行索引与列名，这只是一个简单的查询，如果稍微复杂就需要遍历所有的行集。
3. 由于DataSet的核心结构与数据库的核心结构完全相同，所以它把数据结构完全暴露在表示层和业务逻辑层。
使用实体类的主要好处来自一个简单的事实，即实体类是完全受我们控制的对象，它具有面向对象的基本特征。我们可以自由地向实体类添加行为（如：判断是否为空，如果为空指定默认值，这只是一个简单的扩展。其实和DataSet一样，业务实体也承载着一个数据载体的任务，实体类在三层结构中的应用如下图所示：
3.2 业务实体类
业务实体类术语叫“Data Transfer Object(数据传输对象)”,主要用来在各层间传输数据，因此没有定义方法，当然有需要定义一些验证是否有效的方法。
3.3 实体类的使用
在表示层中使用实体类需要做两件事。
(1)将解析实体对象中封装的数据展示给用户。
当表示层接收到从业务逻辑层返回的实体对象，并将实体对象中封装的信息展示给用户时，表示层需要对实体对象中封装的信息进行解析。表示层对实体对象的解析分两种情况：
第一种是对单个实体对象进行解析，这种解析一般常用的数据展示控件为：TextBox(文本框)、Label(标签)等控件，它们通常有一个Text属性用于展示数据。可以通过业务实体对象的属性获得实体对象中的数据，将获得的属性值赋给“Text”属性。
第二种是对实体对象集合进行解析。将多个业务实体对象封装到List<T>中称为实体对象集合，对实体对象集合的解析，Visual Studio中已经封装好的控件如：DataGridView(数据表格视图)控件、ComboBox(下拉列表)控件等，它们都有一个数据源属性（DataSource），可以直接将实体对象集合绑定到数据源属性上。
(2)将用户请求的数据封装到实体对象中
在表示层，我们如何将用户请求的数据封装到实体对象中，我们首先需要实例化实体对象，然后将用户的请求赋值给实体对象中的对应的属性。
3.3.1在表示层使用实体类:如下图所示：
表示层使用实体类用于封装数据或对实体数据进行解析。
3.3.2 在业务逻辑层中使用实体类
业务逻辑层实体类的使用不同于表示层，它主要负责传输实体对象，并对实体对象中封装的数据进行处理。需要做两件事情：
(1)将接收到得实体对象传输到下一层。
当业务逻辑层接收到装有信息的业务实体对象后，根据请求或响应将实体对象传到下一层。
(2)根据用户请求对实体对象中的数据进行处理。
当我们使用实体类开发三层应用程序时，数据处理来自两个方面。
一． 业务实体对数据的处理，实体类本身是由属性组成的，而大多都是可读可写属性。所以，根据请求的不同可以给属性设置不同的值，例如：当用户的请求为空时，给属性设置默认值。
二． 业务逻辑对数据的处理，例如：用户登录，用户的身份分管理员和普通员工，此时业务逻辑层根据用户身份分别进行不同的处理。
业务逻辑层使用实体类如下图所示：
3.3.3 在数据访问层中使用实体类
在数据访问层中使用实体类需要做两件事情。
(1)将数据库中的数据封装到实体对象中或将多个实体对象封装成集合。
当用户的请求时数据查询请求时，数据访问层需要实现对数据库的查询访问。当请求的结果只有一条记录时，我们将这条记录封装成一个实体对象。当请求的结果是多条记录时，我们将每一条记录封装成一个实体对象，然后再将多个实体对象封装成集合（将多个实体对象封装到List<T>中）。
(2)将实体对象中的数据保存到数据库中。
当用户的请求是数据保存请求时，数据访问层首先对实体对象中封装的数据进行解析，然后将解析出的数据保存到数据库中。
数据访问层使用实体类如下图所示：
|
【
实体类为我们整个项目的开发提供了很大的灵活性。它把数据库中的表用面向对象的思想抽象成类，使数据作为对象来使用，消除了关系数据与表之间的差别，在三层结构开发中使用实体类更有助于项目的维护、扩展，更能体现三层结构开发的优势。
】
通过上面的学习，我们学到了如下知识：
n 为什么在三层结构中使用实体类、实体类的含义及如何自定义实体类。
n 如何将用户请求的数据封装到实体对象中，以及如何解析得到实体对象中的数据。
n 如何返回多个实体对象。
3.4 项目实战:使用业务实体类代替DataSet
在本章我们使用使用业务实体类代替DataSet实现三层结构，首先我们在三层结构框架下添加一个业务实体项目，如下图所示：
在第一章的基础上，我们现将完成本章任务的步骤概括如下：
(1)实现业务实体
①、 新增项目Model
②、 在其他项目中添加对业务实体项目的引用
③、 添加需求所用数据库中表对应的实体类
④、 编写业务实体类
(2)设计用户界面
(3)实现数据访问层
(4)实现业务逻辑层
(5)实现表示层数据绑定
3.4.1 创建业务实体项目
(1)在已经搭建的三层结构解决方案上，右键单击项目名，选择“添加”->“新建项目”命令，如下图所示：
|
（2）在弹出的“添加新项目”对话框中选择项目类型为“Visual C#”，模板为”类库”，并填写项目名称为“Model”，单击“确定”按钮，如下图所示：
（3）业务实体项目添加完毕。根据业务实体在三层结构中的作用与地位，我们需要添加表示层、数据访问层以及业务逻辑层对业务实体的依赖。依赖关系如下图所示：
下面我们根据本章任务所需，添加业务实体类。
(1)在业务实体项目“Model”项目上右击，选择“添加”->“新建项”命令，如下图所示：
(2)依次添加管理员实体类(Admin)、学期信息类（Sem）、学生信息类（Student）、科目信息类（Subject）。学期信息类(Sem)代码如下：
示例1：
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace Model
{
[Serializable]
public class Sem
{
private intid;
public intId
{
get {return id; }
set { id = value; }
}
privatestring semName;
publicstring SemName
{
get {return semName; }
set {semName = value; }
}
privateshort lessonNum;
public shortLessonNum
{
get {return lessonNum; }
set {lessonNum = value; }
}
privatefloat spending;
public floatSpending
{
get {return spending; }
set {spending = value; }
}
public Sem()
{
}
}
}
根据数据编写实体类时,我们需要注意以下几点。
(1)表中的每一个字段，对应实体类中的一个private(或protected)类型的字段和一个public类型的属性。
(2)表中字段的类型要与属性的类型相匹配。例如：数据库中的char、varchar类型与C#中的string类型匹配。
(3)在业务实体类前面一半要加上序列化属性[Serializable]，它会对实体类中的所有字段、属性进行序列化处理，序列化的主要目的是为了提高数据传输中的性能与安全性。
3.4.3 实现数据访问层
在编写数据访问层之前，首先接触下using语句。using语句作为关键字，在第一学期主要用于引用命名空间。
作为语句，using语句允许用户定义一个范围，并在此范围内末尾自动释放对象。例如在using语句范围内定义了一个数据库连接对象，当程序执行到using语句末尾时，将自动释放此数据库连接对象，从而大大简化了代码，并在一定程度上提高了资源使用效率。
完成本章任务需要使用的对象如下：
(1)实例化SqlConnection对象，实现数据库连接。
(2)实例化SqlCommand对象，执行Sql命令。
(3)实例化SqlDataReader对象，读取数据。
(4)使用实体对象传递数据。
(5)使用List<T>传递实体对象集合。
当我们掌握了Ado.Net、实体类、List<T>、using语句的使用时，我们现在实现对他们的综合使用。
3.4.3 实现业务逻辑层
在实现业务逻辑层之前，我们对实现的步骤进行一个简单概括。
(1)在业务逻辑处理类中引用数据访问层命名空间、业务实体命名空间。
(2)实例化业务实体对象。
(3)实例化数据访问对象。
(4)调用数据访问功能。
(5)实现业务逻辑功能。
根据数据访问层实现的功能，业务逻辑层主要完成根据不同的用户类型调用不同的数据访问方法，通过判断用户类型得到学员用户的用户状态信息。
3.4.4实现表示层数据绑定
表示层主要实现的功能有：根据用户输入的信息判断是否为空，是否为有效状态，验证是否通过等。
//本章代码，详见代码共享区
小结：
n 用OOP实现三层架构时，业务实体类是三层之间数据传递的载体。
n 在使用实体类开发三层结构时，用户的请求需要返回实体对象集合时，可使用List<T>实现。
n using关键字在C#中有两种用途
1. 作为指令，引用命名空间；
2. 作为语句，用于定义一个范围，在此范围末自动释放对象。
n 在三层结构中，我们使用实体类消除关系数据库与类之间的差别，以更好地使用OOP的思想来架构我们的系统。
作业：
完善第二章自己已经架构好的MIS系统，丰富完善数据访问层、业务逻辑层和表示层，使用业务实体类来在各层之间传输数据。
以上是关于Web开发之三层架构的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章