Asp.net"三层结构"原理与用意学习入门教程(二)

文章类别：Asp.net | 发表日期:2008-10-31 13:19:43

为什么需要“三层结构”？——数据库升迁、应用程序变化所带来的问题

留言板正式投入使用！但没过多久，我准备把这个留言板程序的数据库升迁到Microsoft SQL Server 2000服务器上去！除了要把数据导入到SQL Server 2000中，还得修改相应的.aspx.cs程序文件。也就是说需要把调用OleDbConnection的地方修改成SqlConnection，还要把调用OleDbAdapter的地方，修改成SqlAdapter。虽然这并不是一件很困难的事情，因为整个站点非常小，仅仅只有两个程序文件，所以修改起来并不费劲。但是，如果对于一个大型的商业网站，访问数据库的页面有很多很多，如果以此方法一个页面一个页面地进行修改，那么费时又费力！只是修改了一下数据库，却可能要修改上千张网页。一动百动，这也许就是程序的一种不灵活性……

再假如，我想给留言板加一个限制：

n            每天上午09时之后到11时之前可以留言，下午则是13时之后到17时之前可以留言

n            如果当天留言个数小于 40，则可以继续留言

那么就需要把相应的代码，添加到PostLWord.aspx.cs程序文件中。但是过了一段时间，我又希望去除这个限制，那么还要修改PostLWord.aspx.cs文件。但是，对于一个大型的商业网站，类似于这样的限制，或者称为“商业规则”，复杂又繁琐。而且这些规则很容易随着商家的意志为转移。如果这些规则限制被分散到各个页面中，那么规则一旦变化，就要修改很多的页面！只是修改了一下规则限制，却又可能要修改上千张网页。一动百动，这也许又是程序的一种不灵活性……

　　最后，留言板使用过一段时间之后，出于某种目的，我希望把它修改成可以在本地运行的Windows程序，而放弃原来的Web型式。那么对于这个留言板，可以说是“灭顶之灾”。所有代码都要重新写……当然这个例子比较极端，在现实中，这样的情况还是很少会发生的——

 

为什么需要“三层结构”？——初探，就从数据库的升迁开始

一个站点中，访问数据库的程序代码散落在各个页面中，就像夜空中的星星一样繁多。这样一动百动的维护，难度可想而知。最难以忍受的是，对这种维护工作的投入，是没有任何价值的……

有一个比较好的解决办法，那就是将访问数据库的代码全部都放在一个程序文件里。这样，数据库平台一旦发生变化，那么只需要集中修改这一个文件就可以了。我想有点开发经验的人，都会想到这一步的。这种“以不变应万变”的做法其实是简单的“门面模式”的应用。如果把一个网站比喻成一家大饭店，那么“门面模式”中的“门面”，就像是饭店的服务生，而一个网站的浏览者，就像是一个来宾。来宾只需要发送命令给服务生，然后服务生就会按照命令办事。至于服务生经历了多少辛苦才把事情办成？那个并不是来宾感兴趣的事情，来宾们只要求服务生尽快把自己交待事情办完。我们就把ListLWord.aspx.cs程序就看成是一个来宾发出的命令，而把新加入的LWordTask.cs程序看成是一个饭店服务生，那么来宾发出的命令就是：

“给我读出留言板数据库中的数据，填充到DataSet数据集中并显示出来！”

而服务生接到命令后，就会依照执行。而PostLWord.aspx.cs程序，让服务生做的是：

“把我的留言内容写入到数据库中！”

而服务生接到命令后，就会依照执行。这就是TraceLWord2！可以在CodePackage/TraceLWord2目录中找到——

 

把所有的有关数据访问的代码都放到LWordTask.cs文件里，LWordTask.cs程序文件如下：

 

#001 using System;

#002 using System.Data;

#003 using System.Data.OleDb;   // 需要操作 Access 数据库

#004 using System.Web;

#005

#006 namespace TraceLWord2

#007 {

#008    /// <summary>

#009    /// LWordTask 数据库任务类

#010    /// </summary>

#011    public class LWordTask

#012    {

#013        // 数据库连接字符串

#014        private const string DB_CONN=@"PROVIDER=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;

DATA Source=C:\DbFs\TraceLWordDb.mdb";

#015

#016        /// <summary>

#017        /// 读取数据库表 LWord，并填充 DataSet 数据集

#018        /// </summary>

#019        /// <param name="ds">填充目标数据集</param>

#020        /// <param name="tableName">表名称</param>

#021        /// <returns>记录行数</returns>

#022        public int ListLWord(DataSet ds, string tableName)

#023        {

#024            string cmdText="SELECT * FROM [LWord] ORDER BY [LWordID] DESC";

#025

#026            OleDbConnection dbConn=new OleDbConnection(DB_CONN);

#027            OleDbDataAdapter dbAdp=new OleDbDataAdapter(cmdText, dbConn);

#028

#029            int count=dbAdp.Fill(ds, tableName);

#030

#031            return count;

#032        }

#033

#034        /// <summary>

#035        /// 发送留言信息到数据库

#036        /// </summary>

#037        /// <param name="textContent">留言内容</param>

#038        public void PostLWord(string textContent)

#039        {

#040            // 留言内容不能为空

#041            if(textContent==null || textContent=="")

#042                throw new Exception("留言内容为空");

#043

#044            string cmdText="INSERT INTO [LWord]([TextContent]) VALUES(@TextContent)";

#045

#046            OleDbConnection dbConn=new OleDbConnection(DB_CONN);

#047            OleDbCommand dbCmd=new OleDbCommand(cmdText, dbConn);

#048

#049            // 设置留言内容

#050            dbCmd.Parameters.Add(new OleDbParameter("@TextContent", OleDbType.LongVarWChar));

#051            dbCmd.Parameters["@TextContent"].Value=textContent;

#052

#053            try

#054            {

#055                dbConn.Open();

#056                dbCmd.ExecuteNonQuery();

#057            }

#058            catch

#059            {

#060                throw;

#061            }

#062            finally

#063            {

#064                dbConn.Close();

#065            }

#066        }

#067    }

#068 }

 

如果将数据库从Access 2000修改为SQL Server 2000，那么只需要修改LWordTask.cs这一个文件。如果LWordTask.cs文件太大，也可以把它切割成几个文件或“类”。如果被切割成的“类”还是很多，也可以把这些访问数据库的类放到一个新建的“项目”里。当然，原来的ListLWord.aspx.cs文件应该作以修改，LWord_DataBind函数被修改成：

 

...

#046        private void LWord_DataBind()

#047        {

#048            DataSet ds=new DataSet();

#049            (new LWordTask()).ListLWord(ds, @"LWordTable");

#050

#051            m_lwordListCtrl.DataSource=ds.Tables[@"LWordTable"].DefaultView;

#052            m_lwordListCtrl.DataBind();

#053        }

...

 

原来的PostLWord.aspx.cs文件也应作以修改，Post_ServerClick函数被修改成：

 

...

#048        private void Post_ServerClick(object sender, EventArgs e)

#049        {

#050            // 获取留言内容

#051            string textContent=this.m_txtContent.Value;

#052

#053            (new LWordTask()).PostLWord(textContent);

#054

#055            // 跳转到留言显示页面

#056            Response.Redirect("ListLWord.aspx", true);

#057        }

...

 

　　从前面的程序段中可以看出，ListLWord.aspx.cs和PostLWord.aspx.cs这两个文件已经找不到和数据库相关的代码了。只看到一些和LWordTask类有关系的代码，这就符合了“设计模式”中的一种重要原则：“迪米特法则”。“迪米特法则”主要是说：让一个“类”与尽量少的其它的类发生关系。在TraceLWord1中，ListLWord.aspx.cs这个类和OleDbConnection及OleDbDataAdapter都发生了关系，所以它破坏了“迪米特法则”。利用一个“中间人”是“迪米特法则”解决问题的办法，这也是“门面模式”必须遵循的原则。下面就引出这个LWordTask门面类的示意图：

 

 

ListLWord.aspx.cs和PostLWord.aspx.cs两个文件对数据库的访问，全部委托LWordTask类这个“中间人”来办理。利用“门面模式”，将页面类和数据库类进行隔离。这样就作到了页面类不依赖于数据库的效果。以一段比较简单的代码来描述这三个程序的关系：

 

public class ListLWord

{

private void LWord_DataBind()

{

    (new LWordTask()).ListLWord( ... );

    }

}

 

public class PostLWord

{

    private void Post_ServerClick(object sender, EventArgs e)

    {

        (new LWordTask()).PostLWord( ... );

    }

}

 

public class LWordTask

{

    public DataSet ListLWord(DataSet ds)...

 

    public void PostLWord(string textContent)...

}

 

应用中间业务层，实现“三层结构”

前面这种分离数据访问代码的形式，可以说是一种“三层结构”的简化形式。因为它没有“中间业务层”也可以称呼它为“二层结构”。一个真正的“三层”程序，是要有“中间业务层”的，而它的作用是连接“外观层”和“数据访问层”。换句话说：“外观层”的任务先委托给“中间业务层”来办理，然后“中间业务层”再去委托“数据访问层”来办理……

那么为什么要应用“中间业务层”呢？“中间业务层”的用途有很多，例如：验证用户输入数据、缓存从数据库中读取的数据等等……但是，“中间业务层”的实际目的是将“数据访问层”的最基础的存储逻辑组合起来，形成一种业务规则。例如：“在一个购物网站中有这样的一个规则：在该网站第一次购物的用户，系统为其自动注册”。这样的业务逻辑放在中间层最合适：

 

 

在“数据访问层”中，最好不要出现任何“业务逻辑”！也就是说，要保证“数据访问层”的中的函数功能的原子性！即最小性和不可再分。“数据访问层”只管负责存储或读取数据就可以了。

　　在新TraceLWord3中，应用了“企业级模板项目”。把原来的LWordTask.cs，并放置到一个单一的项目里，项目名称为：AccessTask。解决方案中又新建了一个名称为：InterService的项目，该项目中包含一个LWordService.cs程序文件，它便是“中间业务层”程序。为了不重复命名，TraceLWord3的网站被放置到了WebUI项目中。更完整的代码，可以在CodePackage/TraceLWord3目录中找到——

 

 

这些类的关系，也可以表示为如下的示意图：

 

LWordService.cs程序源码：

 

#001 using System;

#002 using System.Data;

#003

#004 using TraceLWord3.AccessTask;      // 引用数据访问层

#005

#006 namespace TraceLWord3.InterService

#007 {

#008    /// <summary>

#009    /// LWordService 留言板服务类

#010    /// </summary>

#011    public class LWordService

#012    {

#013        /// <summary>

#014        /// 读取数据库表 LWord，并填充 DataSet 数据集

#015        /// </summary>

#016        /// <param name="ds">填充目标数据集</param>

#017        /// <param name="tableName">表名称</param>

#018        /// <returns>记录行数</returns>

#019        public int ListLWord(DataSet ds, string tableName)

#020        {

#021            return (new LWordTask()).ListLWord(ds, tableName);

#022        }

#023

#024        /// <summary>

#025        /// 发送留言信息到数据库

#026        /// </summary>

#027        /// <param name="textContent">留言内容</param>

#028        public void PostLWord(string content)

#029        {

#030            (new LWordTask()).PostLWord(content);

#031        }

#032    }

#033 }

 

从LWordService.cs程序文件的行#021和行#030可以看出，“中间业务层”并没有实现什么业务逻辑，只是简单的调用了“数据访问层”的类方法……这样做是为了让读者更直观的看明白“三层结构”应用程序的调用顺序，看清楚它的全貌。加入了“中间业务层”，那么原来的ListLWord.aspx.cs文件应该作以修改：

 

...

#012 using TraceLWord3.InterService;        // 引用中间服务层

...

#045        /// <summary>

#046        /// 绑定留言信息列表

#047        /// </summary>

#048        private void LWord_DataBind()

#049        {

#050            DataSet ds=new DataSet();

#051            (new LWordService()).ListLWord(ds, @"LWordTable");

#052

#053            m_lwordListCtrl.DataSource=ds.Tables[@"LWordTable"].DefaultView;

#054            m_lwordListCtrl.DataBind();

#055        }

...

 

原来的PostLWord.aspx.cs文件也应作以修改：

 

...

#012 using TraceLWord3.InterService;        // 引用中间服务层

...

#047        /// <summary>

#048        /// 发送留言到数据库

#049        /// </summary>

#050        private void Post_ServerClick(object sender, EventArgs e)

#051        {

#052            // 获取留言内容

#053            string textContent=this.m_txtContent.Value;

#054

#055            (new LWordService()).PostLWord(textContent);

#056

#057            // 跳转到留言显示页面

#058            Response.Redirect("ListLWord.aspx", true);

#059        }

...

 

 

到目前为止，TraceLWord3程序已经是一个简单的“三层结构”的应用程序，以一段比较简单的代码来描述四个程序的关系：

 

namespace TraceLWord3.WebLWord

{

public class ListLWord

{

        private void LWord_DataBind()

        {

            (new LWordService()).ListLWord( ... );

        }

}

 

    public class PostLWord

    {

        private void Post_ServerClick(object sender, EventArgs e)

        {

            (new LWordService()).PostLWord( ... );

        }

    }

}

 

namespace TraceLWord3.InterService

{

    public class LWordTask

    {

        public DataSet ListLWord(DataSet ds, string tableName)

        {

            return (new LWordTask()).ListLWord(ds, tableName);

        }

 

        public void PostLWord(string content)

        {

            (new LWordTask()).PostLWord(content);

        }

    }

}

 

namespace TraceLWord3.AccessTask

{

public class LWordTask

{

        public DataSet ListLWord(DataSet ds)...

 

        public void PostLWord(string content)...

}

}

用户在访问TraceLWord3的ListLWord.aspx页面时序图：

 

 

当一个用户访问TraceLWord5的ListLWord.aspx页面的时候，会触发该页面后台程序中的Page_Load函数。而在该函数中调用了LWord_DataBind函数来获取留言板信息。由图中可以看到出，LWord_DataBind在被调用的期间，会建立一个新的LWordService类对象，并调用这个对象的ListLWord函数。在LWordService.ListLWord函数被调用的期间，会建立一个新的LWordTask类对象，并调用这个对象的ListLWord来获取留言板信息的。PostLWord.aspx页面时序图，和上面这个差不多。就是这样，经过一层又一层的调用，来获取返回结果或是保存数据。

 

注意：从时序图中可以看出，当子程序模块未执行结束时，主程序模块只能处于等待状态。这说明将应用程序划分层次，会带来其执行速度上的一些损失……

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