测试架构师：软件架构模式之分层架构 1

测试架构师：软件架构模式之分层架构

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简介

对程序员来说很常见一种情况是在没有合理的程序架构时就开始编程，没有一个清晰的和定义好的架构的时候，大多数开发者和架构师通常会使用标准式的传统分层架构模式（也被称为多层架构）――通过将源码模块分割为几个不同的层到不同的包中。不幸的是，这种编码方式会导致一系列没有组织性的代码模块，这些模块缺乏明确的规则、职责和同其他模块之间的关联。这通常被称为架构大泥球。

应用程序缺乏合理的架构一般会导致程序过度耦合、容易被破坏、难以应对变化，同时很难有一个清晰的版本或者方向性。这样的结果是，如果你没有充分理解程序系统里每个组件和模块，就很难定义这个程序的结构特征。有关于程序的部署和维护的基本问题都难以回答，比如：程序架构是什么规模?应用程序有什么性能特点?应用程序有多容易应对变化?应用程序的部署特点是什么?架构是如何反应的?

架构模式帮助你定义应用程序的基本特征和行为。例如，一些架构模式会让程序自己自然而然地朝着具有良好伸缩性的方向发展，而其他架构模式会让程序朝着高度灵活的方向发展。知道了这些特点，了解架构模式的优点和缺点是非常必要的，它帮助我们选择一个适合自己特定的业务需求和目标的的程序。

作为一个架构师,你必须证明你的架构模式的决策是正确的,特别是当需要选择一个特定的体系结构模式或方法的时候。这本迷你书的目的就是给你足够的信息让你去做出正确的架构决策。

第一章 分层架构

分层架构是一种很常见的架构模式，它也叫N层架构。这种架构是大多数Jave EE应用的实际标准，因此很多的架构师，设计师，还有程序员都知道它。许多传统IT公司的组织架构和分层模式十分的相似。所以它很自然的成为大多数应用的架构模式。

模式分析

分层架构模式里的组件被分成几个平行的层次，每一层都代表了应用的一个功能(展示逻辑或者业务逻辑)。尽管分层架构没有规定自身要分成几层几种，大多数的结构都分成四个层次:展示层，业务层，持久层，和数据库层。如表1-1，有时候，业务层和持久层会合并成单独的一个业务层，尤其是持久层的逻辑绑定在业务层的组件当中。因此，有一些小的应用可能只有3层，一些有着更复杂的业务的大应用可能有5层或者更多的分层。

分层架构中的每一层都着特定的角色和职能。举个例子，展示层负责处理所有的界面展示以及交互逻辑，业务层负责处理请求对应的业务。架构里的层次是具体工作的高度抽象，它们都是为了实现某种特定的业务请求。比如说展示层并不需要关心怎样得到用户数据，它只需在屏幕上以特定的格式展示信息。业务层并不关心要展示在屏幕上的用户数据格式，也不关心这些用户数据从哪里来。它只需要从持久层得到数据，执行与数据有关的相应业务逻辑，然后把这些信息传递给展示层。

分层架构的一个突出特性是组件间关注点分离 (separation of concerns)。一个层中的组件只会处理本层的逻辑。比如说，展示层的组件只会处理展示逻辑，业务层中的组件只会去处理业务逻辑。多亏了组件分离，让我们更容易构造有效的角色和强力的模型。这样应用变的更好开发，测试，管理和维护。

关键概念

注意表1-2中每一层都是封闭的。这是分层架构中非常重要的特点。这意味request必须一层一层的传递。举个例子，从展示层传递来的请求首先会传递到业务层，然后传递到持久层，最后才传递到数据层。

那么为什么不允许展示层直接访问数据层呢。如果只是获得以及读取数据，展示层直接访问数据层，比穿过一层一层来得到数据来的快多了。这涉及到一个概念:层隔离。

层隔离就是说架构中的某一层的改变不会影响到其他层:这些变化的影响范围限于当前层次。如果展示层能够直接访问持久层了，假如持久层中的SQL变化了，这对业务层和展示层都有一定的影响。这只会让应用变得紧耦合，组件之间互相依赖。这种架构会非常的难以维护。

从另外一个方面来说，分层隔离使得层与层之间都是相互独立的，架构中的每一层的互相了解都很少。为了说明这个概念的牛逼之处，想象一个超级重构，把展示层从JSP换成JSF。假设展示层和业务层的之间的联系保持一致，业务层不会受到重构的影响，它和展示层所使用的界面架构完全独立。

然而封闭的架构层次也有不便之处，有时候也应该开放某一层。如果想往包含了一些由业务层的组件调用的普通服务组件的架构中添加一个分享服务层。在这个例子里，新建一个服务层通常是一个好主意，因为从架构上来说，它限制了分享服务访问业务层(也不允许访问展示层)。如果没有隔离层，就没有任何架构来限制展示层访问普通服务，难以进行权限管理。

在这个例子中，新的服务层是处于业务层之下的，展示层不能直接访问这个服务层中的组件。但是现在业务层还要通过服务层才能访问到持久层，这一点也不合理。这是分层架构中的老问题了，解决的办法是开放某些层。如表1-3所示，服务层现在是开放的了。请求可以绕过这一层，直接访问这一层下面的层。既然服务层是开放的，业务层可以绕过服务层，直接访问数据持久层。这样就非常合理。

开放和封闭层的概念确定了架构层和请求流之间的关系，并且给设计师和开发人员提供了必要的信息理解架构里各种层之间的访问限制。如果随意的开放或者封闭架构里的层，整个项目可能都是紧耦合，一团糟的。以后也难以测试，维护和部署。