面向?qū)ο笙到y(tǒng)設(shè)計(jì)(超經(jīng)典的指導(dǎo)手冊)

1、面向?qū)ο笙到y(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)你閱讀到這里時(shí)，我假設(shè)你已經(jīng)理解了面向?qū)ο蟮幕靖拍?，初步掌握了的UML語言。第3章 、 架構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 架構(gòu)設(shè)計(jì)原則系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第一步就是確定軟件的架構(gòu)，它決定了各子系統(tǒng)如何組織以及如何協(xié)調(diào)工作。架構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞影響到軟件的好壞，系統(tǒng)越大越是這樣。進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，有兩個(gè)重要的原則可以遵循：一、分層。將系統(tǒng)分層是簡化系統(tǒng)的好方法，而且已經(jīng)得到了很好的證實(shí)，如OSI 七層模型網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的外模式、模式、內(nèi)模式等。分層的思路是將系統(tǒng)按功能職責(zé)進(jìn)行劃分，將同一類職責(zé)的功能抽象為一層。在信息系統(tǒng)中軟件架構(gòu)通常采用典型的三層結(jié)構(gòu)：1、表示層用戶界面。2、業(yè)務(wù)層業(yè)務(wù)處理流程。3、

2、數(shù)據(jù)層持久化存儲。與傳統(tǒng)的兩層結(jié)構(gòu)相比，它最大的特征是將業(yè)務(wù)層獨(dú)立了出來，從而提高了業(yè)務(wù)層的可復(fù)用性。在兩層結(jié)構(gòu)中，用戶界面和業(yè)務(wù)處理流程放在一起，因此無法直接復(fù)用業(yè)務(wù)處理的相關(guān)功能，也無法將業(yè)務(wù)處理功能進(jìn)行靈活的部署。在三層結(jié)構(gòu)中，表示層只處理用戶界面相關(guān)的功能，業(yè)務(wù)層專心處理業(yè)務(wù)流程，可以對業(yè)務(wù)層進(jìn)行靈活的部署，開發(fā)時(shí)也便于業(yè)務(wù)處理的開發(fā)和用戶界面的開發(fā)同時(shí)進(jìn)行。當(dāng)然也可以分為更多的層，關(guān)鍵是盡量提高層內(nèi)各功能的內(nèi)聚，降低各層之間的耦合。二、各層之間通訊。OSI 中要求高層只能調(diào)用它的下一層提供的接口，我們設(shè)計(jì)接口時(shí)也盡量遵守這樣的約束，例如典型的三層結(jié)構(gòu)的訪問關(guān)系為：數(shù)據(jù)層在業(yè)務(wù)層中是可

3、見的，業(yè)務(wù)層在表示層中是可見的，反之則不可見。為什么在業(yè)務(wù)層中不能直接訪問表示層呢？因?yàn)闃I(yè)務(wù)層要相對獨(dú)立，它不能依賴于任何表示層，以至于一個(gè)業(yè)務(wù)層可以對應(yīng)多個(gè)表示層。業(yè)務(wù)層可以間接與表示層通訊，這種通訊方式根據(jù)實(shí)際需要來確定。3.2 信息系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)下面我們將根據(jù)架構(gòu)設(shè)計(jì)原則和信息系統(tǒng)原理來建立一個(gè)信息系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)模型。將信息系統(tǒng)中比較關(guān)心的對象分層，可分為三層：用戶界面層、業(yè)務(wù)層、數(shù)據(jù)訪問層，再把各層中的一些公共部分提出來：權(quán)限管理、異常處理，這樣得到包圖如下：3.2.1 用戶界面包用戶界面層的職責(zé)是：1、與用戶的交互，接收用戶的各種輸入以及輸出各種提示信息或處理結(jié)果。2、對于輸入的數(shù)據(jù)

4、進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，過濾非法數(shù)據(jù)。3、向業(yè)務(wù)處理對象發(fā)送處理請求。包含類：業(yè)務(wù)處理層的職責(zé)是：1、實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)處理邏輯或處理算法。2、驗(yàn)證請求者的權(quán)限。3、向數(shù)據(jù)訪問對象發(fā)送數(shù)據(jù)持久化操作的請求。4、向用戶界面層返回處理結(jié)果。包含類：這里使用了代理（Proxy）模式，用戶界面對象只能通過業(yè)務(wù)代理對象來向業(yè)務(wù)對象發(fā)送請求。業(yè)務(wù)代理對象首先判斷請求者的權(quán)限，然后轉(zhuǎn)發(fā)合法請求者的請求。3.2.3 數(shù)據(jù)訪問包數(shù)據(jù)訪問層的職責(zé)是：1、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的持久化操作（本書假設(shè)數(shù)據(jù)的存儲由關(guān)系數(shù)據(jù)庫來完成）。2、實(shí)現(xiàn)事務(wù)處理。對于每一個(gè)業(yè)務(wù)處理中需要持久化操作的對象都可以對應(yīng)為一個(gè)數(shù)據(jù)庫訪問對象，在很多業(yè)務(wù)處理中需要請求多

5、個(gè)數(shù)據(jù)庫訪問對象來進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫操作，而這些操作又必須在同一個(gè)事務(wù)中，這時(shí)需要用同一個(gè)數(shù)據(jù)庫連接對象來進(jìn)行統(tǒng)一的事務(wù)處理。這里的數(shù)據(jù)庫連接類的創(chuàng)建用到了單件（Singleton）模式，保證一個(gè)類僅有一個(gè)實(shí)例，一個(gè)客戶在同一時(shí)刻只能用一個(gè)數(shù)據(jù)庫連接對象。3.2.4 權(quán)限管理包權(quán)限管理的主要職責(zé)是：1、驗(yàn)證請求者的請求權(quán)限。2、提供請求者的權(quán)限列表。包含類業(yè)務(wù)處理對象通過權(quán)限管理對象來驗(yàn)證權(quán)限。3.2.5 異常處理包異常處理的職責(zé)：1、匯報(bào)運(yùn)行時(shí)的詳細(xì)異常信息。2、記錄異常處理日志。包含類：因?yàn)楫惓Ｌ幚眍愋捅容^多，如：系統(tǒng)異常、數(shù)據(jù)庫異常、業(yè)務(wù)邏輯異常等，針對不同類型的異常處理方式也容易變，如：顯

6、示錯(cuò)誤，記錄文本日志，記錄數(shù)據(jù)庫日志等，所以這里使用了橋接（Bridge）模式來實(shí)現(xiàn)，使各部分的變化比較獨(dú)立。3.2.6 架構(gòu)的類圖將包圖展開，得到類圖，它是架構(gòu)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖，表達(dá)了各個(gè)類之間的靜態(tài)聯(lián)系：3.2.7 架構(gòu)的動態(tài)圖它是對象的動態(tài)結(jié)構(gòu)圖，表達(dá)了類對象之間的動態(tài)協(xié)助關(guān)系。流程：1、用戶界面對象在接收了用戶的輸入請求后，向業(yè)務(wù)代理對象發(fā)送處理請求。2、業(yè)務(wù)代理對象接收到請求后，向權(quán)限管理對象發(fā)送驗(yàn)證權(quán)限請求。3、權(quán)限管理對象驗(yàn)證權(quán)限后將驗(yàn)證結(jié)果返回給業(yè)務(wù)代理對象。4、業(yè)務(wù)代理對象根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行以下處理：對于不符合權(quán)限的請求則返回提示信息；對于符合權(quán)限的請求，則將請求轉(zhuǎn)發(fā)給業(yè)務(wù)對象。5、業(yè)務(wù)對象進(jìn)行業(yè)務(wù)處理。對于業(yè)務(wù)處理中的數(shù)據(jù)持久化操作，通過訪問數(shù)據(jù)庫訪問對象進(jìn)行操作