淺談B/S/S三層架構(gòu)在移動分布式開發(fā)中的應用

冉得微 王蓉

摘 要 平時我們所說的三層架構(gòu)一般都是圍繞J2EE三層展開的，而B/S/S三層架構(gòu)則是將其抽象為部署架構(gòu)，由瀏覽器、應用服務(wù)器、存儲服務(wù)器為主體構(gòu)建管理信息系統(tǒng)，且更適用在移動分布式平臺上。為此，需搭建一個采用該架構(gòu)的移動分布式平臺的管理系統(tǒng)，作為該觀點的進一步論證。本文首先對于B/S/S三層架構(gòu)進行闡述，同時相較于J2EE三層做出對比，最后在應用管理信息系統(tǒng)的方向進行研究。希望通過本文能夠?qū)τ诂F(xiàn)當代軟件體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供參考與幫助。

關(guān)鍵詞 B/S/S;三層架構(gòu);移動分布式;管理信息系統(tǒng)

引言

B/S/S三層架構(gòu)并非是從軟件開發(fā)層面上看，而是從系統(tǒng)部署的層面上來看，將系統(tǒng)分為三層，一個是基于客戶端的Browser，一個是基于提供系統(tǒng)應用服務(wù)的應用服務(wù)器Service，還有一個是提供數(shù)據(jù)文件或是其他多種交互的服務(wù)器Server，即Browser/Service/Server三層架構(gòu)。本文將從B/S/S三層系統(tǒng)的提出、實現(xiàn)，移動分布式平臺的提出、部署四個方面來闡述該三層架構(gòu)在移動分布式開發(fā)中的應用。

1 B/S/S三層架構(gòu)的提出

以往的Browser/Server三層架構(gòu)模式是以傳統(tǒng)的客戶端/服務(wù)器端的結(jié)構(gòu)發(fā)展而來的，它的三層架構(gòu)分層定義為表示層（UI），業(yè)務(wù)邏輯層（BLL），數(shù)據(jù)訪問層（DAL），可看做是J2EE的發(fā)展與邏輯實現(xiàn)。早期J2EE采用JSF作為表示層，并采用EJB和JPA技術(shù)作為業(yè)務(wù)邏輯和持久化訪問的三層架構(gòu)，而在B/S/S三層架構(gòu)中，將表示層、服務(wù)層、業(yè)務(wù)邏輯層抽象至應用服務(wù)器中，將持久層與數(shù)據(jù)存儲抽象至存儲服務(wù)器中，以實現(xiàn)由Browser作為用戶訪問端口，發(fā)送訪問請求，由Service響應訪問，并提供相關(guān)應用程序服務(wù)，若涉及存儲或其他多種交互，則由Server提供存儲數(shù)據(jù)及多種交互服務(wù)。

而三層架構(gòu)式設(shè)計可以達到以下目的：分散關(guān)注、松散耦合、邏輯復用、標準定義。從開發(fā)和應用的角度來說，三層系統(tǒng)部署的設(shè)計要比邏輯分層有更多的應用，且三層系統(tǒng)部署架構(gòu)還可支持遠程服務(wù)訪問、分布式存儲交互、移動計算等功能，但也會有降低系統(tǒng)性能、增加代碼量等弊端[1]。

2 B/S/S三層架構(gòu)的實現(xiàn)

在B/S/S模式下，WEB層的任務(wù)更加清晰明了，它們負責向服務(wù)器提出請求以及接收應用服務(wù)器發(fā)來的相應信息，也可通過應用服務(wù)器的授權(quán)后直接訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，獲取其表單信息以及相關(guān)文件存儲信息等。在應用服務(wù)器層，我們可以采用J2EE中的ORM集成框架技術(shù)，且JPA已經(jīng)作為一項對象持久化的標準，不但可以獲得JavaEE應用服務(wù)器的支持，還可以直接在JavaSE中使用。因此，可以將以往的業(yè)務(wù)邏輯層，數(shù)據(jù)訪問層，與服務(wù)層合并，統(tǒng)一為應用服務(wù)器層，并支持對多數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的負載均衡，實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)的分離。在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，除了和應用服務(wù)器的數(shù)據(jù)交互響應，還可根據(jù)應用服務(wù)器的授權(quán)直接與WEB層交互數(shù)據(jù)，為了保證數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的安全性，該響應方式具有時效性與權(quán)限獨立性[2]。

一般情況下，在采用三層架構(gòu)的軟件設(shè)計中，一般是數(shù)據(jù)流量不高或業(yè)務(wù)邏輯較為簡單，因為相較于其他模式的軟件架構(gòu)中，該設(shè)計實現(xiàn)分層分職責，將邏輯上的三層對應各工作層。如表示層用于獲取用戶輸入數(shù)據(jù)和將業(yè)務(wù)邏輯層數(shù)據(jù)顯示給用戶，而業(yè)務(wù)邏輯層只需處理業(yè)務(wù)流數(shù)據(jù)，不需設(shè)計界面顯示相關(guān)的代碼，第三層數(shù)據(jù)訪問層則是與數(shù)據(jù)庫進行交互，負責存儲和讀取數(shù)據(jù)。這樣分層的設(shè)計可以將界面，業(yè)務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)存儲分離開，從而使系統(tǒng)的后期維護，功能擴展更加便捷，且系統(tǒng)自身的問題不會影響到數(shù)據(jù)的存儲，還可實現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)的安全隔離等[3]。

3 移動分布式平臺的提出

當提出移動分布式這個想法的時候，正趕上微型移動設(shè)備的蓬勃發(fā)展，有著移動計算、分布式服務(wù)等技術(shù)作為前驅(qū)，在移動式平臺上搭建分布式系統(tǒng)，成為移動分布式的核心。由于以往微型移動設(shè)備有著傳輸帶寬低、效率低、功耗高、成本高等諸多不便，因此查閱文檔幾乎沒有移動分布式的相關(guān)資料，對此將采用原型法，先建立一個基于移動分布式平臺的管理信息系統(tǒng)，并將其應用在線上教育領(lǐng)域，以主服務(wù)器作為分布式的拓撲中樞，多臺節(jié)點設(shè)備為移動分布式平臺進行部署，并對其軟硬件層面進行測試、補充和修改，同時收集調(diào)查研究數(shù)據(jù)，針對移動分布式建立可行的數(shù)據(jù)模型，直至其分布式平臺上所部署的管理信息系統(tǒng)完全成熟以至于可商業(yè)化。

因此，先選用一個更加適合在分布式平臺上軟件架構(gòu)作為研制信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)條件，即選用分層模式的軟件體系結(jié)構(gòu)，其主要分為4層，即表示層（UI層），應用程序?qū)樱ǚ?wù)層），業(yè)務(wù)邏輯層（域?qū)樱?，?shù)據(jù)訪問層（持久層）。當用戶在瀏覽器端訪問服務(wù)請求的時候，可以先直接訪問節(jié)點設(shè)備，也可通過節(jié)點設(shè)備反向代理訪問主服務(wù)器，還可通過公網(wǎng)直接訪問主服務(wù)器。當服務(wù)器處理用戶的訪問請求并響應相關(guān)邏輯時，可由移動分布式系統(tǒng)處理，或由主服務(wù)器反饋，這將取決于用戶與相關(guān)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)通信代價，若該用戶擁有一臺自己的節(jié)點設(shè)備，則可以由該節(jié)點設(shè)備代理所有服務(wù)，并只與主服務(wù)器交互系統(tǒng)更新以及文件共享等信息。

4 移動分布式設(shè)備的系統(tǒng)部署

在基于B/S/S三層架構(gòu)模式的實現(xiàn)思想下，我將該信息系統(tǒng)分為主服務(wù)器機組的主系統(tǒng)與節(jié)點設(shè)備的移動分布式系統(tǒng)兩個部分，由主服務(wù)器機組負責節(jié)點設(shè)備的數(shù)據(jù)通信與文件共享等功能，節(jié)點設(shè)備配合主服務(wù)器機組實現(xiàn)內(nèi)網(wǎng)穿透、端口映射、NAS等功能。即主服務(wù)器可直接處理業(yè)務(wù)邏輯與相關(guān)應用服務(wù)，也可交互管理節(jié)點設(shè)備，還可以進行數(shù)據(jù)傳輸與端口映射，實現(xiàn)移動分布式設(shè)備的移動計算與移動分布式存儲，而移動計算環(huán)境促進了無線技術(shù)與分布式數(shù)據(jù)相融合，形成了移動分布式數(shù)據(jù)系統(tǒng)。

若想要將移動分布式系統(tǒng)安裝在其設(shè)備上，要先將其軟件運行環(huán)境部署在其硬件上，以最基礎(chǔ)的LNMJ為例，需安裝Linux系統(tǒng)（如centos），然后在系統(tǒng)環(huán)境上安裝Nginx，MySQL，openjdk等商用免費的軟件，作為運行系統(tǒng)的基礎(chǔ)環(huán)境條件，或可使用Apache服務(wù)器將移動分布式系統(tǒng)作為主系統(tǒng)提供服務(wù)，僅需將更新的操作數(shù)據(jù)與文件數(shù)據(jù)進行上傳，減少了Nginx的反向代理造成的主服務(wù)器線路擁塞[4]。

且使用了Apache服務(wù)器的LAMJ環(huán)境還能再與主服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)不暢甚至中斷的情況下提供持續(xù)性的服務(wù)，將大大提高系統(tǒng)的可用性。在可預見的未來，該機制可應用于無信號隧道導航、高人口密集信號接收區(qū)、0延遲切換服務(wù)器等領(lǐng)域，作為移動分布式設(shè)備的另一種部署的形式。因此，移動分布式平臺在采用B/S/S的系統(tǒng)部署架構(gòu)的模式下雖然有著極為廣闊的應用場景，但在原型法搭建的移動分布式系統(tǒng)中也存在著不少的問題，所以該模式的發(fā)展還需要更多的研究。

參考文獻

[1] 王進.B/S模式下的三層架構(gòu)模式[J].軟件導刊，2011，10（3）：30-31.

[2] 張碩.淺談三層結(jié)構(gòu)軟件項目管理工具的設(shè)計與實現(xiàn)[J].科技致富向?qū)В?015，（10）：362.

[3] 冉得微.應用于企業(yè)級管理系統(tǒng)的B/S/S三層架構(gòu)[J].數(shù)碼設(shè)計，2019，（11）：53-53.

[4] 張康.基于Nginx的在線教育平臺架構(gòu)優(yōu)化研究[D].北京：北京工業(yè)大學，2016.