C/SB/S體系架構(gòu)研究

齊愛(ài)朋

[摘要]C/S和B/S是當(dāng)今世界開(kāi)發(fā)模式技術(shù)架構(gòu)的兩大主流技術(shù),C/S交互性強(qiáng)且具有安全的存取模式,但當(dāng)客戶端數(shù)目激增時(shí),應(yīng)用維護(hù)極困難。B/S采用三層結(jié)構(gòu),便于開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件。

[關(guān)鍵詞]架構(gòu)C/S模式B/S模式

中圖分類號(hào):TP3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671-7597(2009)1120055-01

架構(gòu)的思想萌芽自1968年Dijkstra的工作。架構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)的背景是:需要進(jìn)行超越算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一級(jí)的設(shè)計(jì),以適應(yīng)軟件規(guī)模和復(fù)雜性的增長(zhǎng)。

C/S和B/S是當(dāng)今世界開(kāi)發(fā)模式技術(shù)架構(gòu)的兩大主流技術(shù),C/S是美國(guó)Borland公司最早研發(fā)的、基于客戶機(jī)/服務(wù)器的模式;B/S是美國(guó)微軟公司研發(fā)的、基于瀏覽器/服務(wù)器的模式。目前,這兩項(xiàng)技術(shù)已被世界各國(guó)所掌握,國(guó)內(nèi)公司所開(kāi)發(fā)出的很多產(chǎn)品都是基于C/S和B/S技術(shù)的。

一般一個(gè)典型的應(yīng)用可以分為四個(gè)部分:表示邏輯、事務(wù)邏輯、業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)邏輯。C/S兩層體系結(jié)構(gòu)就是把表示邏輯放在客戶端,把數(shù)據(jù)邏輯和事務(wù)邏輯放在服務(wù)器端,而業(yè)務(wù)邏輯視情況而定。從物理結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō),C/S兩層體系結(jié)構(gòu)的前端是客戶機(jī),負(fù)責(zé)接受用戶的請(qǐng)求,并向數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器提出請(qǐng)求;后端是服務(wù)器,負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)提交給客戶端,客戶端將數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并將結(jié)果呈現(xiàn)給用戶。服務(wù)器還要提供完善的安全保護(hù)及對(duì)數(shù)據(jù)的完整性處理等操作,并允許多個(gè)客戶同時(shí)訪問(wèn)同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。

過(guò)去,C/S兩層體系結(jié)構(gòu)在應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中得到了廣泛的應(yīng)用。其優(yōu)點(diǎn)是:技術(shù)上成熟,交互性強(qiáng)且具有安全的存取模式,網(wǎng)絡(luò)通信量低、響應(yīng)速度快、便于處理大量數(shù)據(jù)。但是同時(shí)它也有缺點(diǎn):當(dāng)客戶端數(shù)目激增時(shí),服務(wù)器端的性能會(huì)因?yàn)樨?fù)載過(guò)重而大大降低;客戶端和服務(wù)器端耦合度太高,維護(hù)和管理的難度較大;每臺(tái)客戶機(jī)都需要安裝相應(yīng)的客戶端程序,給應(yīng)用維護(hù)和升級(jí)帶來(lái)了極大的不便;大量的數(shù)據(jù)傳輸增加了網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載。

為了解決以上存在的問(wèn)題,人們將業(yè)務(wù)邏輯層提取出來(lái)作為單獨(dú)的中間層。該中間層為所有用戶共享,作為整個(gè)系統(tǒng)的核心,提供的功能主要有:負(fù)責(zé)客戶機(jī)與服務(wù)器、服務(wù)器與服務(wù)器間的連接和通信;實(shí)現(xiàn)應(yīng)用與數(shù)據(jù)庫(kù)的高效連接;提供一個(gè)多層結(jié)構(gòu)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)、運(yùn)行、部署和管理的平臺(tái),具有事務(wù)處理、安全控制以及為滿足不同數(shù)量客戶機(jī)的請(qǐng)求而進(jìn)行性能調(diào)整的能力。這樣,就使傳統(tǒng)的二層C/S結(jié)構(gòu)演變成三層C/S結(jié)構(gòu),在層與層之間相互獨(dú)立,任何一層的改變不會(huì)影響其它層的功能,從而極大地降低了客戶端和服務(wù)器的耦合度;也使客戶端的工作量減少,開(kāi)發(fā)和管理工作向服務(wù)器轉(zhuǎn)移,使得分布式數(shù)據(jù)處理成為可能。三層結(jié)構(gòu)相對(duì)二層結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),無(wú)論是從理論上還是實(shí)踐上都使應(yīng)用者向前邁進(jìn)了一大步。但是三層結(jié)構(gòu)也有其缺點(diǎn):一是計(jì)算能力過(guò)于分散,客戶端的維護(hù)費(fèi)用隨著客戶端的增加而遞增;二是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的資源使用限制在局域網(wǎng)范圍內(nèi),無(wú)法使用Internet資源。針對(duì)C/S結(jié)構(gòu)的缺陷,B/S應(yīng)運(yùn)而生。

Internet/Intranet采用的B/S計(jì)算模型并不是一種全新的架構(gòu)模型,其實(shí)質(zhì)是一種擴(kuò)展了的C/S模型。對(duì)于典型的三層應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)說(shuō),通?？梢园严到y(tǒng)分成三個(gè)層次:數(shù)據(jù)層、表示層和業(yè)務(wù)邏輯層,如圖1所示。在這三個(gè)層次中,系統(tǒng)的主要功能和業(yè)務(wù)邏輯在業(yè)務(wù)邏輯層進(jìn)行處理,主要處理以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:

1.數(shù)據(jù)的表示方式,也就是實(shí)體類的表示方式,以及同數(shù)據(jù)庫(kù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,即所謂的O-R Map的問(wèn)題。

2. 數(shù)據(jù)的存取方式,也就是實(shí)體類的持久化問(wèn)題,通常采用數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)永久存儲(chǔ)數(shù)據(jù)實(shí)體,這就需要解決同數(shù)據(jù)庫(kù)的交互問(wèn)題。

3.業(yè)務(wù)邏輯的組織方式。在面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)中,業(yè)務(wù)邏輯是通過(guò)對(duì)象間的消息傳遞來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在這個(gè)部分,為了保證邏輯處理的正確性和可靠性,還必須支持事務(wù)處理的能力。

4.業(yè)務(wù)服務(wù)的提供方式。為了保證系統(tǒng)的靈活性和封裝性,系統(tǒng)必須有一個(gè)層來(lái)封裝這些業(yè)務(wù)邏輯,向客戶端提供服務(wù),同時(shí)作為系統(tǒng)各個(gè)模塊間功能調(diào)用的接口,保證系統(tǒng)的高內(nèi)聚和低耦合性。這里的客戶指的不是操作的用戶,而是調(diào)用的界面、其他程序等。Web層通常只同這個(gè)部分交互,而不是直接調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層或者數(shù)據(jù)實(shí)體的功能。

將系統(tǒng)劃分成多層的好處是:能夠使得系統(tǒng)的架構(gòu)更加清晰,從而每個(gè)層次完成的功能比較單一,而簡(jiǎn)單功能的代碼是有規(guī)律可循的,這意味著我們可以開(kāi)發(fā)一些工具來(lái)生成這些代碼。

圖1表示的意思可以這樣理解,Web客戶端(表示層)與Web服務(wù)器或應(yīng)用服務(wù)器(業(yè)務(wù)邏輯層)之間通過(guò)HTTP協(xié)議進(jìn)行通信,WEB服務(wù)器或應(yīng)用服務(wù)器將數(shù)據(jù)請(qǐng)求發(fā)送至數(shù)據(jù)層,數(shù)據(jù)層將處理后的數(shù)據(jù)返回至業(yè)務(wù)邏輯層,再?gòu)臉I(yè)務(wù)邏輯層返回至用戶表示層。

B/S的三層架構(gòu)體系相對(duì)于C/S架構(gòu)來(lái)說(shuō),最大的改變是其數(shù)據(jù)通信完全是基于互聯(lián)網(wǎng)的,客戶端只需要有瀏覽器就可以使用系統(tǒng),不再需要進(jìn)行客戶端的安裝部署,且用戶的界面具有一致性,易于學(xué)習(xí)與操作,降低了培訓(xùn)成本。另外,由于開(kāi)發(fā)環(huán)境獨(dú)立于用戶的前臺(tái)應(yīng)用環(huán)境,從而提高了系統(tǒng)應(yīng)用的跨平臺(tái)性,也便于系統(tǒng)的擴(kuò)展、管理和升級(jí)等。

可將B/S三層體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)歸納如下:

1.瘦客戶端結(jié)構(gòu)?？蛻舳酥恍枰惭b瀏覽器,系統(tǒng)擴(kuò)展容易,所有開(kāi)發(fā)均集中在服務(wù)器端;

2. 具有開(kāi)放性和可跨平臺(tái)性,很容易與互聯(lián)網(wǎng)資源進(jìn)行連接。

但是B/S也有其缺點(diǎn):由于其采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)模式,并采用TCP/IP開(kāi)放性協(xié)議,因此其安全性無(wú)法和適用于局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相比,需要靠信息加密和身份驗(yàn)證來(lái)保證,為了進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性,有時(shí)還需要構(gòu)筑防火墻。

綜上所述,B/S與C/S這兩種技術(shù)架構(gòu)在各自的領(lǐng)域各有利弊長(zhǎng)短,但由于當(dāng)前信息系統(tǒng)應(yīng)用的重點(diǎn)逐漸向INTERNET領(lǐng)域靠近,且該領(lǐng)域B/S多層體系結(jié)構(gòu)又是主流的開(kāi)發(fā)模式,該種開(kāi)發(fā)模式又具有分布性強(qiáng)、維護(hù)方便、開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單、共享性強(qiáng)、總體擁有成本低等優(yōu)點(diǎn)。因此,在本文所討論的通用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模型的體系架構(gòu)選型時(shí),選擇了基于B/S架構(gòu)模式來(lái)作為開(kāi)發(fā)模型的架構(gòu)體系。

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