? ? ? ?摘要：提出了一種基于ASP．NET開發(fā)方式的四層架構(gòu)的Web應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)造思想。其基本內(nèi)容是：將面向?qū)ο蟮腢ML建模與Web應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)相結(jié)合，將整個系統(tǒng)分成適合ASP.NET開發(fā)方式的應(yīng)用表示層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)訪問層和數(shù)據(jù)存儲層四層結(jié)構(gòu)。以此方式構(gòu)造的Web應(yīng)用不僅達(dá)到了代碼組織結(jié)構(gòu)清晰明朗、高重用性、適用性，易于維護(hù)和移植的目標(biāo)，而且可以提高web應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)速度。解決了目前大型Web程序開發(fā)中，代碼適用性、重用性差，及難于維護(hù)和移植的問題。

　　引言
　　隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，Web應(yīng)用系統(tǒng)越發(fā)變得日益廣泛起來。ASP.NET是微軟推出的新一代Web開發(fā)平臺，與其它Web開發(fā)技術(shù)相比，ASP．NET提供的Web頁面級狀態(tài)管理功能、服務(wù)器控件觸發(fā)事件的工作模式、代碼和內(nèi)容分離的編程方式等?[1]，在一定程度上改變了以往的we b 應(yīng)用系統(tǒng)的架構(gòu)模式。在軟件開發(fā)技術(shù)方面，面向?qū)ο蠹夹g(shù)和軟件分層結(jié)構(gòu)設(shè)計是代碼組織的一些好方法。但是對于具體的開發(fā)平臺而言，多層結(jié)構(gòu)有著不同的具體表現(xiàn)；對于具體的項(xiàng)目開發(fā)而言，面向?qū)ο蠹夹g(shù)對具體問題進(jìn)行類定義和對象劃分也不相同。因此，如何基于ASP.NET這些新技術(shù)在ASP.NET平臺上應(yīng)用面向?qū)ο蠹夹g(shù)架構(gòu)一個邏輯清晰、模塊合理的多層結(jié)構(gòu)的Web應(yīng)用系統(tǒng)就成了文中討論的內(nèi)容。下面以筆者曾參與的《實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)》中的“ 論文管理子系統(tǒng)” 為例，來闡述基于四層架構(gòu)的設(shè)計思想。

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　　1 ASP．NET下Web程序架構(gòu)
　　系統(tǒng)描述：學(xué)生可以登記自己的論文，也可以刪除自己登記的論文和相關(guān)所有回復(fù)；老師和學(xué)生可以查看、回復(fù)論文，也可以刪除、修改自己的回復(fù)；管理員可以查看、刪除登記的所有論文和回復(fù)。筆者省略了論文管理系統(tǒng)的使用案例圖和使用案例事件流圖??[2,3]，只給出了修改自己回復(fù)案例的時序圖(見圖1)。對于基于ASP.NET的Web應(yīng)用系統(tǒng)，用戶直接面對的是客戶端瀏覽器，用戶在使用系統(tǒng)時的請求是通過HTTP協(xié)議傳遞給服務(wù)器端的ASPX頁面，用戶操作的事務(wù)邏輯處理和數(shù)據(jù)的邏輯運(yùn)算由服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)共同完成。按照在系統(tǒng)中的用途分類，把負(fù)責(zé)系統(tǒng)與角色交互的對象稱為邊界類對象，把負(fù)責(zé)系統(tǒng)中訪問數(shù)據(jù)庫的對象稱為實(shí)體對象，把系統(tǒng)中介于邊界對象和實(shí)體對象之間，負(fù)責(zé)時序圖中流程的對象稱為控制對象。故在時序圖(見圖1)中，Papers．ASPX和 Session對象屬于邊界類對象，Users對象屬于控制類對象，Reply對象屬于實(shí)體類對象。

　　1.1 ASP．NET下Web應(yīng)用表示層的架構(gòu)
　　表示層是用戶和軟件交互的接口，對于Web程序設(shè)計而言就是基于HTML的界面。主要職責(zé)就是為用戶提供信息，以及把用戶的操作傳送給邏輯層和數(shù)據(jù)處理層。從使用案例事件流圖中，可以確定用于交互的頁面?zhèn)€數(shù)，再從案例時序圖中，可以確定用于和用戶交互的頁面和服務(wù)器端的ASPX頁面關(guān)系。圖2是修改自己回復(fù)案例用到的頁面關(guān)系圖。

? ? ? ?Papers(View)頁面對應(yīng)用戶查看某篇論文的頁面，Papers(Edit)頁面對應(yīng)用戶查看自己回復(fù)的頁面。從案例時序圖中可以得知它們都是Papers服務(wù)器頁面在兩個不同狀態(tài)下產(chǎn)生的頁面。為了克服傳統(tǒng)Web窗體頁本身無狀態(tài)這一固有限制，ASP.NET頁框架提供了一種“視圖狀態(tài)”(view state)的功能，此功能會在往返行程之間自動保留頁以及頁上所有控件的屬性值，ASP．NET這種特性為數(shù)據(jù)表現(xiàn)層設(shè)計提供了極大的便利。ASP．NET還 采用了由服務(wù)器控件引發(fā)的事件的工作方式。Web窗體控件事件模型要求在客戶端捕獲事件信息，并且通過HTTP發(fā)送將事件消息傳輸?shù)椒?wù)器，框架再解釋該發(fā)送以確定所發(fā)生的事件，然后在要處理該事件的服務(wù)器上調(diào)代碼中的適當(dāng)方法。通過上面的兩項(xiàng)技術(shù)ASP．NET框架提供了可以創(chuàng)建傳統(tǒng)客戶端/服務(wù)器Web交互的抽象模型，使開發(fā)者能夠使用支持快速應(yīng)用程序開發(fā)(RAD)和面向?qū)ο缶幊?(OOP)的傳統(tǒng)方法和工具來進(jìn)行應(yīng)用程序編程。因此,可以根據(jù)角色與系統(tǒng)交互的事件流圖和頁面關(guān)系圖來架構(gòu)ASP.NET下Web表示層：

　　(1) 從頁面關(guān)系圖出發(fā)，確定系統(tǒng)中用到的主要功能界面。
　　(2) 根據(jù)ASP．NET中Web控件的特點(diǎn)，對確定的功能界面進(jìn)行可視化頁面布局：
　　(3) 從事件流圖出發(fā)，確定功能頁面之間以及頁面狀態(tài)之間轉(zhuǎn)移邏輯關(guān)系，根據(jù)ASP.NET中Web頁面級狀態(tài)管理功能和服務(wù)器控件屬性、事件編程模式，編寫部分頁面之間以及頁面狀態(tài)之間轉(zhuǎn)移代碼。
　　在NET開發(fā)工具中，可以使用“所見即所得” 頁面設(shè)計工具對整個頁面進(jìn)行可視化布局，在實(shí)現(xiàn)這些頁面之間以及頁面狀態(tài)之間轉(zhuǎn)移邏輯關(guān)系代碼時，可以在Web窗體設(shè)計器“設(shè)計” 視圖中， 通過修改對象屬性或編寫事件完成頁面的邏輯關(guān)系代碼

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　1.2 ASP.NET下Web業(yè)務(wù)邏輯層的架構(gòu)
　　業(yè)務(wù)邏輯層是整個Web應(yīng)用系統(tǒng)信息和邏輯處理中心，在時序圖中反應(yīng)為由負(fù)責(zé)時序圖流程的控制對象構(gòu)成。業(yè)務(wù)邏輯層也是聯(lián)系Web應(yīng)用系統(tǒng)表示層和數(shù)據(jù)存儲訪問層的紐帶，因此Web業(yè)務(wù)邏輯層在整個系統(tǒng)的架構(gòu)中至關(guān)重要。從案例時序圖中，可以確定控制對象以及控制對象與其它對象所需提供的服務(wù)。圖3是“修改自己回復(fù)”案例的時序圖中的users控制對象的類圖。由于ASP．NET提供了一種所謂的后臺代碼，可用于分離用戶界面和邏輯代碼，而 ASP．NET本身也完全支持基于模塊與組件開發(fā)，因此，為采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)架構(gòu)邏輯層提供支持，可以從系統(tǒng)用例圖和時序圖出發(fā)在ASP．NET下架構(gòu)Web業(yè)務(wù)邏輯層：

　　(1) 大多數(shù) Web 應(yīng)用系統(tǒng)都是屬于信息管理系統(tǒng)，所以控制對象可以按照使用系統(tǒng)的角色進(jìn)行劃分控制類。
　　(2) 從案例時序圖出發(fā)，確定控制對象所需的功能。
　　(3) 采用.NET組件方式包裝 Web業(yè)務(wù)邏輯層中的功能，從而使邏輯層和表示層在物理上分開。
　　在．NET開發(fā)工具中，可以采用“類”文件的方式實(shí)現(xiàn)Web業(yè)務(wù)邏輯層中的組件，在工程項(xiàng)目中可以采用添加引用的方式把“類”文件引入Web工程中，這樣Web業(yè)務(wù)邏輯層的功能就可以以對象的方式在應(yīng)用Web系統(tǒng)的開發(fā)過程中使用。

　　1.3 ASP．NET下Web數(shù)據(jù)訪問層架構(gòu)
　　數(shù)據(jù)訪問層作為業(yè)務(wù)邏輯層訪問數(shù)據(jù)存儲層的數(shù)據(jù)訪問接口，其主要職責(zé)是為數(shù)據(jù)存儲層進(jìn)行抽象封裝，使數(shù)據(jù)存儲層從業(yè)務(wù)邏輯層看來能完全透明。從案例時序圖可以確定實(shí)體對象、實(shí)體對象的屬性及實(shí)體對象為控制對象所需提供的服務(wù)。圖4是“修改自己回復(fù)”案例的時序圖中“Replys”實(shí)體對象的類圖。點(diǎn)管理機(jī)制系統(tǒng)。它按照對等網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)特性對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分組，分組內(nèi)節(jié)點(diǎn)按照傳輸性能進(jìn)行分層，通過賦予網(wǎng)絡(luò)自組織、自適應(yīng)的功能來增強(qiáng)組播系統(tǒng)的傳輸性能。在一個大的對等網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)根據(jù)分組標(biāo)準(zhǔn)自主形成中小規(guī)模的組播群，數(shù)據(jù)傳輸主要集中在組內(nèi)進(jìn)行。組內(nèi)管理采用動態(tài)集中式控制，主節(jié)點(diǎn)掌握了組播組內(nèi)成員的全局信息節(jié)點(diǎn)通過彼此交換信息動態(tài)調(diào)整組內(nèi)位置，使得分組內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸性能最優(yōu)化，從而加強(qiáng)了整個網(wǎng)絡(luò)的性能。另一方面，由于采取了分組的機(jī)制，服務(wù)器僅需維護(hù)分組信息即可而不用管理所有節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)的加入、管理和數(shù)據(jù)傳輸?shù)韧耆晒?jié)點(diǎn)間P2P完成，極大地減輕了服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，提高了可服務(wù)的節(jié)點(diǎn)數(shù)目。采用這種節(jié)點(diǎn)分組、組內(nèi)分層的節(jié)點(diǎn)自組織管理機(jī)制，能夠調(diào)整各節(jié)點(diǎn)在對等網(wǎng)絡(luò)中的位置， 滿足異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)所處的不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。通過組內(nèi)動態(tài)調(diào)整，使得輸出帶寬大的節(jié)點(diǎn)處于分組的頂端位置，加快數(shù)據(jù)的分發(fā)從而提高多播的效率以減少數(shù)據(jù)延時。采取這種上層以tree與下層以mesh為主體的混合結(jié)構(gòu)，極大地增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的魯棒性。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)條件變化時，整個網(wǎng)絡(luò)會隨之動態(tài)調(diào)整。如新節(jié)點(diǎn)的退出或失效不會導(dǎo)致轉(zhuǎn)發(fā)路徑的斷裂，轉(zhuǎn)發(fā)路徑具有自我修復(fù)、自我最優(yōu)化的能力。因此，這種節(jié)點(diǎn)管理機(jī)制可以應(yīng)用于大型文件的共享、流媒體等多種場合。

　　在實(shí)際的應(yīng)用中，面對復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，如何較為準(zhǔn)確地判斷節(jié)點(diǎn)間的網(wǎng)絡(luò)距離，進(jìn)一步強(qiáng)化分組算法和組內(nèi)管理算法，還有很多工作要做，這是在未來的工作中重點(diǎn)研究的內(nèi)容。

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1.4 ASP．NET下Web數(shù)據(jù)存儲層架構(gòu)
　　數(shù)據(jù)存儲層的主要功能是把數(shù)據(jù)訪問層的數(shù)據(jù)處理功能轉(zhuǎn)換為具體的數(shù)據(jù)庫或文件操作。從案例時序圖中，可以確定實(shí)體對象以及實(shí)體類型的屬性。實(shí)體類中的每個屬性可以與數(shù)據(jù)庫中的字段相對應(yīng)，即每個實(shí)體類可以與數(shù)據(jù)庫中的一張表對應(yīng)。因此，在ASP．NET的Web應(yīng)用系統(tǒng)中，可以通過System．Data．OLEDB命名空間或 System．Data．SQL Client??[4,5] 命名空間中的數(shù)據(jù)庫訪問和控制類型構(gòu)造與具體數(shù)據(jù)庫相適應(yīng)的類。在數(shù)據(jù)存儲層對實(shí)體對象的屬性和服務(wù)的訪問中，可以通過這個類完成對數(shù)據(jù)庫的訪問和控制。

　　2 結(jié)論
　　采用四層架構(gòu)的思想，并運(yùn)用UML的對象特點(diǎn)進(jìn)行類的劃分的架構(gòu)設(shè)計，使得代碼編寫邏輯清晰，易于管理和維護(hù)，并且具有很好的代碼的可重用性、適用性、易維護(hù)性和可移植性。四層架構(gòu)的編寫完全可以由四組人員同時進(jìn)行，這樣代碼的維護(hù)管理上就更加清晰，并且可以縮短開發(fā)周期。但是同時進(jìn)行的四層代碼編寫，需要有良好的前期的需求分析的支持。只有完備的需求分析(例如：使程序設(shè)計人員都清楚項(xiàng)目所包含或者項(xiàng)目中需要的類名和功能名稱，當(dāng)項(xiàng)目統(tǒng)一使用的時候，就不會因?yàn)槊Q不統(tǒng)一導(dǎo)致引用錯誤等問題)，才可能真正實(shí)現(xiàn)四層架構(gòu)的并行設(shè)計。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-462309.html

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