1. 什么是三層架構

所謂的三層開發(fā)就是將系統(tǒng)的整個業(yè)務應用劃分為 表示層,業(yè)務邏輯層,數(shù)據(jù)訪問層，這樣有利于系統(tǒng)的開發(fā)、維護、部署和擴展。分層是為了實現(xiàn) “高內聚，低耦合”，采用 “分而治之” 的思想，把問題劃分開來各個解決，易于控制、易于延展、易于分配資源。進行軟件開發(fā)設計，一定要懂得

分而治之

分而治之

分而治之

• 表示層：負責直接跟用戶進行交互，一般也就是指系統(tǒng)的界面，用于數(shù)據(jù)錄入，數(shù)據(jù)顯示等。意味著只做與外觀顯示相關的工作，不屬于他的工作不用做。
• 業(yè)務邏輯層：用于做一些有效的驗證工作，以更好地保證程序運行的健壯性。如完成數(shù)據(jù)添加、修改和查詢等；不允許指定的文本框中輸入空字符串，數(shù)據(jù)格式是否正確及數(shù)據(jù)類型驗證；用戶的權限合法性判斷等。通過以上諸多判斷以決定是否將操作繼續(xù)向后傳遞，盡量保證程序的正常運行。
• 數(shù)據(jù)訪問層：顧名思義，就是專門跟數(shù)據(jù)庫進行交互，執(zhí)行數(shù)據(jù)的添加、刪除、修改和顯示等。需要強調的是，所有的數(shù)據(jù)對象只在這一層被引用，除數(shù)據(jù)層之外的任何地方都不應該出現(xiàn)這樣的引用。

ASP.NET可以使用.NET平臺快速方便地部署三層架構。ASP.NET革命性的變化是在網(wǎng)頁中也使用基于事件的處理，可以指定處理的后臺代碼文件，可以使用C#、VB、C++和J#作為后臺代碼的語言。.NET中可以方便的實現(xiàn)組件的裝配，后臺代碼通過命名空間可以方便的使用自己定義的組件。顯示層放在ASPX頁面中，數(shù)據(jù)庫操作和邏輯層用組件或封裝類來實現(xiàn)，這樣就很方便的實現(xiàn)了三層架構。

2. 為什么使用三層架構

對于一個簡單的應用程序來說，代碼量不是很多的情況下，一層結構或二層結構開發(fā)完全夠用，沒有必要將其復雜化，如果對一個復雜的大型系統(tǒng)，設計為一層結構或二層結構開發(fā)，那么這樣的設計存在很嚴重缺陷。下面會具體介紹，分層開發(fā)其實是為大型系統(tǒng)服務的。

在開發(fā)過程中，初級程序人員出現(xiàn)相似的功能經(jīng)常復制代碼，那么同樣的代碼為什么要寫那么多次？不但使程序變得冗長，更不利于維護，一個小小的修改或許會涉及很多頁面，經(jīng)常導致異常的產(chǎn)生使程序不能正常運行。最主要的面向對象的思想沒有得到絲毫的體現(xiàn)，打著面向對象的幌子卻依然走著面向過程的道路。

意識到這樣的問題，初級程序人員開始將程序中一些公用的處理程序寫成公共方法，封裝在類中，供其他程序調用。例如寫一個數(shù)據(jù)操作類，對數(shù)據(jù)操作進行合理封裝，在數(shù)據(jù)庫操作過程中，只要類中的相應方法（數(shù)據(jù)添加、修改、查詢等）可以完成特定的數(shù)據(jù)操作，這就是數(shù)據(jù)訪問層，不用每次操作數(shù)據(jù)庫時都寫那些重復性的數(shù)據(jù)庫操作代碼。在新的應用開發(fā)中，數(shù)據(jù)訪問層可以直接拿來用。面向對象的三大特性之一的封裝性在這里得到了很好的體現(xiàn)。讀者現(xiàn)在似乎找到了面向對象的感覺，代碼量較以前有了很大的減少，而且修改的時候也比較方便，也實現(xiàn)了代碼的重用性。

下面舉兩個案例，解釋一下為什么要使用三層架構。

案例一：

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件由于數(shù)據(jù)量的不斷增加，數(shù)據(jù)庫由Access變成了SQLServer數(shù)據(jù)庫，這樣原來的數(shù)據(jù)訪問層失效了，數(shù)據(jù)操作對象發(fā)生了變化，并且頁面中涉及數(shù)據(jù)對象的地方也要進行修改，因為原來可能會使用OleDbDataReader對象將數(shù)據(jù)傳遞給顯示頁面，現(xiàn)在都得換成SqlDataReader對象，SQLServer和Access支持的數(shù)據(jù)類型也不一致，在顯示數(shù)據(jù)時進行的數(shù)據(jù)轉換也要進行修改，這是其中一種情況。

案例二：

由于特殊情況需要，把Web形式的項目改造成Windows應用，此時需要做多少修改呢？如果在Aspx.cs中占據(jù)了大量代碼，或者還有部分代碼存在于Aspx中，那么整個系統(tǒng)是否需要重新來開發(fā)呢？

在上面的案例中是否體會到了沒有分層開發(fā)模式的缺陷呢？是否碰到過這樣的情況呢？這都是由設計不合理造成的，多層開發(fā)架構的出現(xiàn)可以很好地解決該問題，通過程序架構進行合理的分層，將極大地提高程序的通用性。

3. 使用三層架構開發(fā)的優(yōu)點

使用三層架構開發(fā)有以下優(yōu)點：

• 從開發(fā)角度和應用角度來看，三層架構比二層架構或單層架構都有更大的優(yōu)勢。三層架構適合團隊開發(fā)，每人可以有不同的分工，協(xié)同工作使效率倍增。開發(fā)二層或單層應用程序時，每個開發(fā)人員都應對系統(tǒng)有較深的理解，能力要求很高，開發(fā)三層應用程序時，則可以結合多方面的人才，只需少數(shù)人對系統(tǒng)全面了解即可，從一定程度降低了開發(fā)的難度。

• 三層架構可以更好的支持分布式計算環(huán)境。邏輯層的應用程序可以在多個計算機上運行，充分利用網(wǎng)絡的計算功能。分布式計算的潛力巨大，遠比升級CPU有效。美國人曾利用分式計算解密，幾個月就破解了據(jù)稱永遠都破解不了的密碼。

• 三層架構的最大優(yōu)點是它的安全性。用戶只能通過邏輯層來訪問數(shù)據(jù)層，減少了入口點，把很多危險的系統(tǒng)功能都屏蔽了。

4. 三層架構的種類

目前，團隊開發(fā)人員在開發(fā)項目時，大多都使用分層開發(fā)架構設計，最常見的就是三層架構，目的在于使各個層之間只能夠被它相鄰的層產(chǎn)生影響，但是這個限制常常在使用多層開發(fā)的時候被違反，這對系統(tǒng)的開發(fā)是有害的。三層架構按驅動模式可劃分三種：數(shù)據(jù)層驅動模式、陳述層驅動模式和隔離驅動模式，其中隔離驅動模式開發(fā)最為重要。下面通過三種模式的對比，介紹隔離驅動模式的重要性。

• 數(shù)據(jù)層驅動模式

所謂的數(shù)據(jù)層驅動模式，就是先設計數(shù)據(jù)層，陳述層圍繞數(shù)據(jù)層展開，一旦完成了數(shù)據(jù)層和陳述層，業(yè)務層就圍繞數(shù)據(jù)層展開。因為陳述層是圍繞數(shù)據(jù)層展開的，這將會使陳述層中的約束不準確，并且限制了業(yè)務層的變更。由于業(yè)務層受到限制，一些簡單變化可以通過SQL查詢和存儲過程來實現(xiàn)。

這種模式非常的普遍，它和傳統(tǒng)的客戶服務端開發(fā)相似，并且是圍繞已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)庫設計的。由于陳述層是圍繞數(shù)據(jù)層設計的，它常常是憑直覺模仿數(shù)據(jù)層的實際結構。

常常存在一種額外的反饋循環(huán)在陳述層到數(shù)據(jù)之間，當在設計陳述層不容易實現(xiàn)的時候常常會去修改數(shù)據(jù)層，也就形成了這種反饋循環(huán)。開發(fā)者請求修改數(shù)據(jù)庫方便陳述層的開發(fā)，但是對數(shù)據(jù)層的設計卻是有害的。這種改變是人為的而沒考慮到其他需求的限制。這種修改經(jīng)常會違反至少損害數(shù)據(jù)的特有規(guī)則，導致不必要的數(shù)據(jù)冗余和數(shù)據(jù)的非標準化。

• 陳述層驅動模式

陳述層驅動模式是數(shù)據(jù)層圍繞陳述層展開的。業(yè)務層的完成一般是通過簡單的SQL查詢和很少的變化或者隔離。由于數(shù)據(jù)庫的設計是為了陳述層的方便，并非從數(shù)據(jù)層設計方面考慮，所以數(shù)據(jù)庫的設計在性能上通常很低。

• 隔離驅動模式

用隔離驅動模式設計，陳述層和數(shù)據(jù)層被獨立的開發(fā)，常常是平行開發(fā)。這兩層在設計時沒有任何的相互干擾，所以不會存在人為的約束和有害的設計元素。當兩層都設計完成后，再設計業(yè)務層。業(yè)務層的責任就是在沒有對數(shù)據(jù)層和陳述層的需求變化的基礎上完成所有的轉換。

因為現(xiàn)在陳述層和數(shù)據(jù)層是完全獨立的，當業(yè)務層需求改變的時候，陳述層和數(shù)據(jù)層都可以做相應的修改而不影響對方。改變兩個在物理上不相鄰的層不會直接對其他層產(chǎn)生影響或發(fā)生沖突。這就允許數(shù)據(jù)層結構的調整或者陳述層根據(jù)用戶的需求做相應的變化，而不需要系統(tǒng)做大的調整或者修改。下表將對這3種驅動模式進行對比。

綜上所述，很容易看出隔離驅動模式的優(yōu)點，隔離驅動模式設計可以極大地提高程序的擴展性。