PetShop的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

1、PetShop的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì) 解剖PetShop系列之一前言：PetShop是一個(gè)范例，微軟用它來(lái)展示.Net企業(yè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的能力。業(yè)界有許多.Net與J2EE之爭(zhēng)，許多數(shù)據(jù)是從微軟的PetShop和Sun的PetStore而來(lái)。這種爭(zhēng)論不可避免帶有濃厚的商業(yè)色彩，對(duì)于我們開(kāi)發(fā)人員而言，沒(méi)有必要過(guò)多關(guān)注。然而PetShop隨著版本的不斷更新，至現(xiàn)在基于.Net 2.0的PetShop4.0為止，整個(gè)設(shè)計(jì)逐漸變得成熟而優(yōu)雅，卻又很多可以借鑒之處。PetShop是一個(gè)小型的項(xiàng)目，系統(tǒng)架構(gòu)與代碼都比較簡(jiǎn)單，卻也凸現(xiàn)了許多頗有價(jià)值的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)理念。本系列試圖對(duì)PetShop作一個(gè)全方位的解剖，依據(jù)的代碼

2、是PetShop4.0，可以從鏈接一、PetShop的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)在軟件體系架構(gòu)設(shè)計(jì)中，分層式結(jié)構(gòu)是最常見(jiàn)，也是最重要的一種結(jié)構(gòu)。微軟推薦的分層式結(jié)構(gòu)一般分為三層，從下至上分別為：數(shù)據(jù)訪問(wèn)層、業(yè)務(wù)邏輯層（又或成為領(lǐng)域?qū)樱?、表示層，如圖所示：圖一：三層的分層式結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)訪問(wèn)層：有時(shí)候也稱為是持久層，其功能主要是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)。簡(jiǎn)單的說(shuō)法就是實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)表的Select，Insert，Update，Delete的操作。如果要加入ORM的元素，那么就會(huì)包括對(duì)象和數(shù)據(jù)表之間的mapping，以及對(duì)象實(shí)體的持久化。業(yè)務(wù)邏輯層：是整個(gè)系統(tǒng)的核心，它與這個(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)（領(lǐng)域）有關(guān)。以PetShop為例，業(yè)務(wù)邏輯

3、層的相關(guān)設(shè)計(jì)，均和網(wǎng)上寵物店特有的邏輯相關(guān)，例如查詢寵物，下訂單，添加寵物到購(gòu)物車(chē)等等。如果涉及到數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)，則調(diào)用數(shù)據(jù)訪問(wèn)層。表示層：是系統(tǒng)的UI部分，負(fù)責(zé)使用者與整個(gè)系統(tǒng)的交互。在這一層中，理想的狀態(tài)是不應(yīng)包括系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯。表示層中的邏輯代碼，僅與界面元素有關(guān)。在PetShop中，是利用ASP.Net來(lái)設(shè)計(jì)的，因此包含了許多Web控件和相關(guān)邏輯。分層式結(jié)構(gòu)究竟其優(yōu)勢(shì)何在？Martin Fowler在Patterns of Enterprise Application Architecture一書(shū)中給出了答案：1、開(kāi)發(fā)人員可以只關(guān)注整個(gè)結(jié)構(gòu)中的其中某一層；2、可以很容易的用新的實(shí)現(xiàn)來(lái)替換

4、原有層次的實(shí)現(xiàn)；3、可以降低層與層之間的依賴；4、有利于標(biāo)準(zhǔn)化；5、利于各層邏輯的復(fù)用。概括來(lái)說(shuō)，分層式設(shè)計(jì)可以達(dá)至如下目的：分散關(guān)注、松散耦合、邏輯復(fù)用、標(biāo)準(zhǔn)定義。一個(gè)好的分層式結(jié)構(gòu)，可以使得開(kāi)發(fā)人員的分工更加明確。一旦定義好各層次之間的接口，負(fù)責(zé)不同邏輯設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)人員就可以分散關(guān)注，齊頭并進(jìn)。例如UI人員只需考慮用戶界面的體驗(yàn)與操作，領(lǐng)域的設(shè)計(jì)人員可以僅關(guān)注業(yè)務(wù)邏輯的設(shè)計(jì)，而數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員也不必為繁瑣的用戶交互而頭疼了。每個(gè)開(kāi)發(fā)人員的任務(wù)得到了確認(rèn)，開(kāi)發(fā)進(jìn)度就可以迅速的提高。松散耦合的好處是顯而易見(jiàn)的。如果一個(gè)系統(tǒng)沒(méi)有分層，那么各自的邏輯都緊緊糾纏在一起，彼此間相互依賴，誰(shuí)都是不可替換的。

5、一旦發(fā)生改變，則牽一發(fā)而動(dòng)全身，對(duì)項(xiàng)目的影響極為嚴(yán)重。降低層與層間的依賴性，既可以良好地保證未來(lái)的可擴(kuò)展，在復(fù)用性上也是優(yōu)勢(shì)明顯。每個(gè)功能模塊一旦定義好統(tǒng)一的接口，就可以被各個(gè)模塊所調(diào)用，而不用為相同的功能進(jìn)行重復(fù)地開(kāi)發(fā)。進(jìn)行好的分層式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)也是必不可少的。只有在一定程度的標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)上，這個(gè)系統(tǒng)才是可擴(kuò)展的，可替換的。而層與層之間的通信也必然保證了接口的標(biāo)準(zhǔn)化。“金無(wú)足赤，人無(wú)完人”，分層式結(jié)構(gòu)也不可避免具有一些缺陷：1、降低了系統(tǒng)的性能。這是不言而喻的。如果不采用分層式結(jié)構(gòu)，很多業(yè)務(wù)可以直接造訪數(shù)據(jù)庫(kù)，以此獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，如今卻必須通過(guò)中間層來(lái)完成。2、有時(shí)會(huì)導(dǎo)致級(jí)聯(lián)的修改。這種修改

6、尤其體現(xiàn)在自上而下的方向。如果在表示層中需要增加一個(gè)功能，為保證其設(shè)計(jì)符合分層式結(jié)構(gòu)，可能需要在相應(yīng)的業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問(wèn)層中都增加相應(yīng)的代碼。前面提到，PetShop的表示層是用ASP.Net設(shè)計(jì)的，也就是說(shuō)，它應(yīng)是一個(gè)BS系統(tǒng)。在.Net中，標(biāo)準(zhǔn)的BS分層式結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖二：.Net中標(biāo)準(zhǔn)的BS分層式結(jié)構(gòu)隨著PetShop版本的更新，其分層式結(jié)構(gòu)也在不斷的完善，例如PetShop2.0，就沒(méi)有采用標(biāo)準(zhǔn)的三層式結(jié)構(gòu)，如圖三：圖三：PetShop 2.0的體系架構(gòu)從圖中我們可以看到，并沒(méi)有明顯的數(shù)據(jù)訪問(wèn)層設(shè)計(jì)。這樣的設(shè)計(jì)雖然提高了數(shù)據(jù)訪問(wèn)的性能，但也同時(shí)導(dǎo)致了業(yè)務(wù)邏輯層與數(shù)據(jù)訪問(wèn)的職責(zé)混亂

7、。一旦要求支持的數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)生變化，或者需要修改數(shù)據(jù)訪問(wèn)的邏輯，由于沒(méi)有清晰的分層，會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目作大的修改。而隨著硬件系統(tǒng)性能的提高，以及充分利用緩存、異步處理等機(jī)制，分層式結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的性能影響幾乎可以忽略不計(jì)。PetShop3.0糾正了此前層次不明的問(wèn)題，將數(shù)據(jù)訪問(wèn)邏輯作為單獨(dú)的一層獨(dú)立出來(lái)：圖四：PetShop 3.0的體系架構(gòu)PetShop4.0基本上延續(xù)了3.0的結(jié)構(gòu)，但在性能上作了一定的改進(jìn)，引入了緩存和異步處理機(jī)制，同時(shí)又充分利用了ASP.Net 2.0的新功能MemberShip，因此PetShop4.0的系統(tǒng)架構(gòu)圖如下所示：圖五：PetShop 4.0的體系架構(gòu)比較3.0和4.0的系

8、統(tǒng)架構(gòu)圖，其核心的內(nèi)容并沒(méi)有發(fā)生變化。在數(shù)據(jù)訪問(wèn)層（DAL）中，仍然采用DAL Interface抽象出數(shù)據(jù)訪問(wèn)邏輯，并以DAL Factory作為數(shù)據(jù)訪問(wèn)層對(duì)象的工廠模塊。對(duì)于DAL Interface而言，分別有支持MS-SQL的SQL Server DAL和支持Oracle的Oracle DAL具體實(shí)現(xiàn)。而Model模塊則包含了數(shù)據(jù)實(shí)體對(duì)象。其詳細(xì)的模塊結(jié)構(gòu)圖如下所示：圖六：數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的模塊結(jié)構(gòu)圖可以看到，在數(shù)據(jù)訪問(wèn)層中，完全采用了“面向接口編程”思想。抽象出來(lái)的IDAL模塊，脫離了與具體數(shù)據(jù)庫(kù)的依賴，從而使得整個(gè)數(shù)據(jù)訪問(wèn)層利于數(shù)據(jù)庫(kù)遷移。DALFactory模塊專(zhuān)門(mén)管理DAL對(duì)象的創(chuàng)建

9、，便于業(yè)務(wù)邏輯層訪問(wèn)。SQLServerDAL和OracleDAL模塊均實(shí)現(xiàn)IDAL模塊的接口，其中包含的邏輯就是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的Select，Insert，Update和Delete操作。因?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)類(lèi)型的不同，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作也有所不同，代碼也會(huì)因此有所區(qū)別。此外，抽象出來(lái)的IDAL模塊，除了解除了向下的依賴之外，對(duì)于其上的業(yè)務(wù)邏輯層，同樣僅存在弱依賴關(guān)系，如下圖所示：圖七：業(yè)務(wù)邏輯層的模塊結(jié)構(gòu)圖圖七中BLL是業(yè)務(wù)邏輯層的核心模塊，它包含了整個(gè)系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù)。在業(yè)務(wù)邏輯層中，不能直接訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，而必須通過(guò)數(shù)據(jù)訪問(wèn)層。注意圖中對(duì)數(shù)據(jù)訪問(wèn)業(yè)務(wù)的調(diào)用，是通過(guò)接口模塊IDAL來(lái)完成的。既然與具體的數(shù)據(jù)訪問(wèn)邏

10、輯無(wú)關(guān)，則層與層之間的關(guān)系就是松散耦合的。如果此時(shí)需要修改數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的具體實(shí)現(xiàn)，只要不涉及到IDAL的接口定義，那么業(yè)務(wù)邏輯層就不會(huì)受到任何影響。畢竟，具體實(shí)現(xiàn)的SQLServerDAL和OracalDAL根本就與業(yè)務(wù)邏輯層沒(méi)有半點(diǎn)關(guān)系。因?yàn)樵赑etShop 4.0中引入了異步處理機(jī)制。插入訂單的策略可以分為同步和異步，兩者的插入策略明顯不同，但對(duì)于調(diào)用者而言，插入訂單的接口是完全一樣的，所以PetShop 4.0中設(shè)計(jì)了IBLLStrategy模塊。雖然在IBLLStrategy模塊中，僅僅是簡(jiǎn)單的IOrderStategy，但同時(shí)也給出了一個(gè)范例和信息，那就是在業(yè)務(wù)邏輯的處理中，如果存在業(yè)

11、務(wù)操作的多樣化，或者是今后可能的變化，均應(yīng)利用抽象的原理?；蛘呤褂媒涌冢蛘呤褂贸橄箢?lèi)，從而脫離對(duì)具體業(yè)務(wù)的依賴。不過(guò)在PetShop中，由于業(yè)務(wù)邏輯相對(duì)簡(jiǎn)單，這種思想體現(xiàn)得不夠明顯。也正因?yàn)榇?，PetShop將核心的業(yè)務(wù)邏輯都放到了一個(gè)模塊BLL中，并沒(méi)有將具體的實(shí)現(xiàn)和抽象嚴(yán)格的按照模塊分開(kāi)。所以表示層和業(yè)務(wù)邏輯層之間的調(diào)用關(guān)系，其耦合度相對(duì)較高：圖八：表示層的模塊結(jié)構(gòu)圖在圖五中，各個(gè)層次中還引入了輔助的模塊，如數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的Messaging模塊，是為異步插入訂單的功能提供，采用了MSMQ（Microsoft Messaging Queue）技術(shù)。而表示層的CacheDependency則提

12、供緩存功能。這些特殊的模塊，我會(huì)在此后的文章中詳細(xì)介紹。張逸:晴窗筆記PetShop數(shù)據(jù)訪問(wèn)層之?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)設(shè)計(jì) 解剖PetShop系列之二二、PetShop數(shù)據(jù)訪問(wèn)層之?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)設(shè)計(jì)在系列一中，我從整體上分析了PetShop的架構(gòu)設(shè)計(jì)，并提及了分層的概念。從本部分開(kāi)始，我將依次對(duì)各層進(jìn)行代碼級(jí)的分析，以求獲得更加細(xì)致而深入的理解。在PetShop 4.0中，由于引入了ASP.Net 2.0的一些新特色，所以數(shù)據(jù)層的內(nèi)容也更加的廣泛和復(fù)雜，包括：數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)、Messaging、MemberShip、Profile四部分。在系列二中，我將介紹有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)的設(shè)計(jì)。在PetShop中，系統(tǒng)需要處理的

13、數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象分為兩類(lèi)：一是數(shù)據(jù)實(shí)體，對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)的數(shù)據(jù)表。它們沒(méi)有行為，僅用于表現(xiàn)對(duì)象的數(shù)據(jù)。這些實(shí)體類(lèi)都被放到Model程序集中，例如數(shù)據(jù)表Order對(duì)應(yīng)的實(shí)體類(lèi)OrderInfo，其類(lèi)圖如下： 這些對(duì)象并不具有持久化的功能，簡(jiǎn)單地說(shuō)，它們是作為數(shù)據(jù)的載體，便于業(yè)務(wù)邏輯針對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)表進(jìn)行讀/寫(xiě)操作。雖然這些類(lèi)的屬性分別映射了數(shù)據(jù)表的列，而每一個(gè)對(duì)象實(shí)例也恰恰對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)表的每一行，但這些實(shí)體類(lèi)卻并不具備對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)能力。由于數(shù)據(jù)訪問(wèn)層和業(yè)務(wù)邏輯層都將對(duì)這些數(shù)據(jù)實(shí)體進(jìn)行操作，因此程序集Model會(huì)被這兩層的模塊所引用。第二類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象則是數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)邏輯對(duì)象。這里所指的業(yè)務(wù)邏輯，并

14、非業(yè)務(wù)邏輯層意義上的領(lǐng)域（domain）業(yè)務(wù)邏輯（從這個(gè)意義上，我更傾向于將業(yè)務(wù)邏輯層稱為“領(lǐng)域邏輯層”），一般意義上說(shuō)，這些業(yè)務(wù)邏輯即為基本的數(shù)據(jù)庫(kù)操作，包括Select，Insert，Update和Delete。由于這些業(yè)務(wù)邏輯對(duì)象，僅具有行為而與數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)，因此它們均被抽象為一個(gè)單獨(dú)的接口模塊IDAL，例如數(shù)據(jù)表Order對(duì)應(yīng)的接口IOrder： 將數(shù)據(jù)實(shí)體與相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)操作分離出來(lái)，符合面向?qū)ο蟮木?。首先，它體現(xiàn)了“職責(zé)分離”的原則。將數(shù)據(jù)實(shí)體與其行為分開(kāi)，使得兩者之間依賴減弱，當(dāng)數(shù)據(jù)行為發(fā)生改變時(shí)，并不影響Model模塊中的數(shù)據(jù)實(shí)體對(duì)象，避免了因一個(gè)類(lèi)職責(zé)過(guò)多、過(guò)大，從而導(dǎo)

15、致該類(lèi)的引用者發(fā)生“災(zāi)難性”的影響。其次，它體現(xiàn)了“抽象”的精神，或者說(shuō)是“面向接口編程”的最佳體現(xiàn)。抽象的接口模塊IDAL，與具體的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)實(shí)現(xiàn)完全隔離。這種與實(shí)現(xiàn)無(wú)關(guān)的設(shè)計(jì)，保證了系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，同時(shí)也保證了數(shù)據(jù)庫(kù)的可移植性。在PetShop中，可以支持SQL Server和Oracle，那么它們具體的實(shí)現(xiàn)就分別放在兩個(gè)不同的模塊SQLServerDAL、OracleDAL中。以O(shè)rder為例，在SQLServerDAL、OracleDAL兩個(gè)模塊中，有不同的實(shí)現(xiàn)，但它們同時(shí)又都實(shí)現(xiàn)了IOrder接口，如圖： 從數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)來(lái)看，PetShop體現(xiàn)出了沒(méi)有ORM框架的臃腫與丑陋

16、。由于要對(duì)數(shù)據(jù)表進(jìn)行Insert和Select操作，以SQL Server為例，就使用了SqlCommand，SqlParameter，SqlDataReader等對(duì)象，以完成這些操作。尤其復(fù)雜的是Parameter的傳遞，在PetShop中，使用了大量的字符串常量來(lái)保存參數(shù)的名稱。此外，PetShop還專(zhuān)門(mén)為SQL Server和Oracle提供了抽象的Helper類(lèi)，包裝了一些常用的操作，如ExecuteNonQuery、ExecuteReader等方法。在沒(méi)有ORM的情況下，使用Helper類(lèi)是一個(gè)比較好的策略，利用它來(lái)完成數(shù)據(jù)庫(kù)基本操作的封裝，可以減少很多和數(shù)據(jù)庫(kù)操作有關(guān)的代碼，這體現(xiàn)

17、了對(duì)象復(fù)用的原則。PetShop將這些Helper類(lèi)統(tǒng)一放到DBUtility模塊中，不同數(shù)據(jù)庫(kù)的Helper類(lèi)暴露的方法基本相同，只除了一些特殊的要求，例如Oracle中處理bool類(lèi)型的方式就和SQL Server不同，從而專(zhuān)門(mén)提供了OraBit和OraBool方法。此外，Helper類(lèi)中的方法均為static方法，以利于調(diào)用。OracleHelper的類(lèi)圖如下： 對(duì)于數(shù)據(jù)訪問(wèn)層來(lái)說(shuō)，最頭疼的是SQL語(yǔ)句的處理。在早期的CS結(jié)構(gòu)中，由于未采用三層式架構(gòu)設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)訪問(wèn)層和業(yè)務(wù)邏輯層是緊密糅合在一起的，因此，SQL語(yǔ)句遍布與系統(tǒng)的每一個(gè)角落。這給程序的維護(hù)帶來(lái)極大的困難。此外，由于O

18、racle使用的是PL-SQL，而SQL Server和Sybase等使用的是T-SQL，兩者雖然都遵循了標(biāo)準(zhǔn)SQL的語(yǔ)法，但在很多細(xì)節(jié)上仍有區(qū)別，如果將SQL語(yǔ)句大量的使用到程序中，無(wú)疑為可能的數(shù)據(jù)庫(kù)移植也帶來(lái)了困難。最好的方法是采用存儲(chǔ)過(guò)程。這種方法使得程序更加整潔，此外，由于存儲(chǔ)過(guò)程可以以數(shù)據(jù)庫(kù)腳本的形式存在，也便于移植和修改。但這種方式仍然有缺陷。一是存儲(chǔ)過(guò)程的測(cè)試相對(duì)困難。雖然有相應(yīng)的調(diào)試工具，但比起對(duì)代碼的調(diào)試而言，仍然比較復(fù)雜且不方便。二是對(duì)系統(tǒng)的更新帶來(lái)障礙。如果數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)是由程序完成，在.Net平臺(tái)下，我們僅需要在修改程序后，將重新編譯的程序集xcopy到部署的服務(wù)器上即可。

19、如果使用了存儲(chǔ)過(guò)程，出于安全的考慮，必須有專(zhuān)門(mén)的DBA重新運(yùn)行存儲(chǔ)過(guò)程的腳本，部署的方式受到了限制。我曾經(jīng)在一個(gè)項(xiàng)目中，利用一個(gè)專(zhuān)門(mén)的表來(lái)存放SQL語(yǔ)句。如要使用相關(guān)的SQL語(yǔ)句，就利用關(guān)鍵字搜索獲得對(duì)應(yīng)語(yǔ)句。這種做法近似于存儲(chǔ)過(guò)程的調(diào)用，但卻避免了部署上的問(wèn)題。然而這種方式卻在性能上無(wú)法得到保證。它僅適合于SQL語(yǔ)句較少的場(chǎng)景。不過(guò)，利用良好的設(shè)計(jì)，我們可以為各種業(yè)務(wù)提供不同的表來(lái)存放SQL語(yǔ)句。同樣的道理，這些SQL語(yǔ)句也可以存放到XML文件中，更有利于系統(tǒng)的擴(kuò)展或修改。不過(guò)前提是，我們需要為它提供專(zhuān)門(mén)的SQL語(yǔ)句管理工具。SQL語(yǔ)句的使用無(wú)法避免，如何更好的應(yīng)用SQL語(yǔ)句也無(wú)定論，但有一

20、個(gè)原則值得我們遵守，就是“應(yīng)該盡量讓SQL語(yǔ)句盡存在于數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的具體實(shí)現(xiàn)中”。當(dāng)然，如果應(yīng)用ORM，那么一切就變得不同了。因?yàn)镺RM框架已經(jīng)為數(shù)據(jù)訪問(wèn)提供了基本的Select，Insert，Update和Delete操作了。例如在NHibernate中，我們可以直接調(diào)用ISession對(duì)象的Save方法，來(lái)Insert（或者說(shuō)是Create）一個(gè)數(shù)據(jù)實(shí)體對(duì)象：public void Insert(OrderInfo order)    ISession s = Sessions.GetSession();    ITransacti

21、on trans = null;    try        trans = s.BeginTransaction();      s.Save( order);      trans.Commit();        finally          s.Close(

22、);    沒(méi)有SQL語(yǔ)句，也沒(méi)有那些煩人的Parameters，甚至不需要專(zhuān)門(mén)去考慮事務(wù)。此外，這樣的設(shè)計(jì)，也是與數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)關(guān)的，NHibernate可以通過(guò)Dialect（方言）的機(jī)制支持不同的數(shù)據(jù)庫(kù)。唯一要做的是，我們需要為OrderInfo定義hbm文件。當(dāng)然，ORM框架并非是萬(wàn)能的，面對(duì)紛繁復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯，它并不能完全消滅SQL語(yǔ)句，以及替代復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)邏輯，但它卻很好的體現(xiàn)了“80/20（或90/10）法則”（也被稱為“帕累托法則”），也就是說(shuō)：花比較少（10%-20%）的力氣就可以解決大部分（80%-90%）的問(wèn)題，而要解決剩下的少部分問(wèn)題則需要多

23、得多的努力。至少，那些在數(shù)據(jù)訪問(wèn)層中占據(jù)了絕大部分的CRUD操作，通過(guò)利用ORM框架，我們就僅需要付出極少數(shù)時(shí)間和精力來(lái)解決它們了。這無(wú)疑縮短了整個(gè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的周期。還是回到對(duì)PetShop的討論上來(lái)?，F(xiàn)在我們已經(jīng)有了數(shù)據(jù)實(shí)體，數(shù)據(jù)對(duì)象的抽象接口和實(shí)現(xiàn)，可以說(shuō)有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)的主體就已經(jīng)完成了。留待我們的還有兩個(gè)問(wèn)題需要解決：1、數(shù)據(jù)對(duì)象創(chuàng)建的管理2、利于數(shù)據(jù)庫(kù)的移植在PetShop中，要?jiǎng)?chuàng)建的數(shù)據(jù)對(duì)象包括Order，Product，Category，Inventory，Item。在前面的設(shè)計(jì)中，這些對(duì)象已經(jīng)被抽象為對(duì)應(yīng)的接口，而其實(shí)現(xiàn)則根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)的不同而有所不同。也就是說(shuō)，創(chuàng)建的對(duì)象有多種類(lèi)別，

24、而每種類(lèi)別又有不同的實(shí)現(xiàn)，這是典型的抽象工廠模式的應(yīng)用場(chǎng)景。而上面所述的兩個(gè)問(wèn)題，也都可以通過(guò)抽象工廠模式來(lái)解決。標(biāo)準(zhǔn)的抽象工廠模式類(lèi)圖如下： 例如，創(chuàng)建SQL Server的Order對(duì)象如下：PetShopFactory factory = new SQLServerFactory();IOrder = factory.CreateOrder();要考慮到數(shù)據(jù)庫(kù)的可移植性，則factory必須作為一個(gè)全局變量，并在主程序運(yùn)行時(shí)被實(shí)例化。但這樣的設(shè)計(jì)雖然已經(jīng)達(dá)到了“封裝變化”的目的，但在創(chuàng)建PetShopFactory對(duì)象時(shí)，仍不可避免的出現(xiàn)了具體的類(lèi)SQLServerFactor

25、y，也即是說(shuō)，程序在這個(gè)層面上產(chǎn)生了與SQLServerFactory的強(qiáng)依賴。一旦整個(gè)系統(tǒng)要求支持Oracle，那么還需要修改這行代碼為：PetShopFactory factory = new OracleFactory();修改代碼的這種行為顯然是不可接受的。解決的辦法是“依賴注入”。“依賴注入”的功能通常是用專(zhuān)門(mén)的IoC容器提供的，在Java平臺(tái)下，這樣的容器包括Spring，PicoContainer等。而在.Net平臺(tái)下，最常見(jiàn)的則是Spring.Net。不過(guò)，在PetShop系統(tǒng)中，并不需要專(zhuān)門(mén)的容器來(lái)實(shí)現(xiàn)“依賴注入”，簡(jiǎn)單的做法還是利用配置文件和反射功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。也就是說(shuō)，我們可

26、以在web.config文件中，配置好具體的Factory對(duì)象的完整的類(lèi)名。然而，當(dāng)我們利用配置文件和反射功能時(shí)，具體工廠的創(chuàng)建就顯得有些“畫(huà)蛇添足”了，我們完全可以在配置文件中，直接指向具體的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象實(shí)現(xiàn)類(lèi)，例如PetShop.SQLServerDAL.IOrder。那么，抽象工廠模式中的相關(guān)工廠就可以簡(jiǎn)化為一個(gè)工廠類(lèi)了，所以我將這種模式稱之為“具有簡(jiǎn)單工廠特質(zhì)的抽象工廠模式”，其類(lèi)圖如下： DataAccess類(lèi)完全取代了前面創(chuàng)建的工廠類(lèi)體系，它是一個(gè)sealed類(lèi)，其中創(chuàng)建各種數(shù)據(jù)對(duì)象的方法，均為靜態(tài)方法。之所以能用這個(gè)類(lèi)達(dá)到抽象工廠的目的，是因?yàn)榕渲梦募头瓷涞倪\(yùn)用，如下的

27、代碼片斷所示：public sealed class DataAccess / Look up the DAL implementation we should be using    private static readonly string path = ConfigurationManager.AppSettings"WebDAL"    private static readonly string orderPath = ConfigurationManager.AppSettings"

28、;OrdersDAL" public static PetShop.IDAL.IOrder CreateOrder()          string className = orderPath + ".Order"         return (PetShop.IDAL.IOrder)Assembly.Load(orderPath).CreateInstance(className)

29、;    在PetShop中，這種依賴配置文件和反射創(chuàng)建對(duì)象的方式極其常見(jiàn)，包括IBLLStategy、CacheDependencyFactory等等。這些實(shí)現(xiàn)邏輯散布于整個(gè)PetShop系統(tǒng)中，在我看來(lái)，是可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行重構(gòu)的。也就是說(shuō)，我們可以為整個(gè)系統(tǒng)提供類(lèi)似于“Service Locator”的實(shí)現(xiàn)：public static class ServiceLocator private static readonly string dalPath = ConfigurationManager.AppSettings"WebDAL&q

30、uot;    private static readonly string orderPath = ConfigurationManager.AppSettings"OrdersDAL" / private static readonly string orderStategyPath = ConfigurationManager.AppSettings"OrderStrategyAssembly" public static object LocateDALObject(string cla

31、ssName)   string fullPath = dalPath + "." + className;  return Assembly.Load(dalPath).CreateInstance(fullPath); public static object LocateDALOrderObject(string className)   string fullPath = orderPath + "." + className;  ret

32、urn Assembly.Load(orderPath).CreateInstance(fullPath); public static object LocateOrderStrategyObject(string className)   string fullPath = orderStategyPath + "." + className;  return Assembly.Load(orderStategyPath).CreateInstance(fullPath);  /那么和所謂“

33、依賴注入”相關(guān)的代碼都可以利用ServiceLocator來(lái)完成。例如類(lèi)DataAccess就可以簡(jiǎn)化為：public sealed class DataAccess public static PetShop.IDAL.IOrder CreateOrder()          return (PetShop.IDAL.IOrder)ServiceLocator. LocateDALOrderObject("Order");    通過(guò)Serv

34、iceLocator，將所有與配置文件相關(guān)的namespace值統(tǒng)一管理起來(lái)，這有利于各種動(dòng)態(tài)創(chuàng)建對(duì)象的管理和未來(lái)的維護(hù)。 張逸:晴窗筆記PetShop數(shù)據(jù)訪問(wèn)層之消息處理 解剖PetShop系列之三三、PetShop數(shù)據(jù)訪問(wèn)層之消息處理在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，除了對(duì)安全、事務(wù)等問(wèn)題給與足夠的重視外，性能也是一個(gè)不可避免的問(wèn)題所在，尤其是一個(gè)B/S結(jié)構(gòu)的軟件系統(tǒng)，必須充分地考慮訪問(wèn)量、數(shù)據(jù)流量、服務(wù)器負(fù)荷的問(wèn)題。解決性能的瓶頸，除了對(duì)硬件系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)外，軟件設(shè)計(jì)的合理性尤為重要。在前面我曾提到，分層式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可能會(huì)在一定程度上影響數(shù)據(jù)訪問(wèn)的性能，然而與它給設(shè)計(jì)人員帶來(lái)的好處相比，幾乎可以忽略。要提供

35、整個(gè)系統(tǒng)的性能，還可以從數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)化著手，例如連接池的使用、建立索引、優(yōu)化查詢策略等等，例如在PetShop中就利用了數(shù)據(jù)庫(kù)的Cache，對(duì)于數(shù)據(jù)量較大的訂單數(shù)據(jù)，則利用分庫(kù)的方式為其單獨(dú)建立了Order和Inventory數(shù)據(jù)庫(kù)。而在軟件設(shè)計(jì)上，比較有用的方式是利用多線程與異步處理方式。在PetShop4.0中，使用了Microsoft Messaging Queue(MSMQ)技術(shù)來(lái)完成異步處理，利用消息隊(duì)列臨時(shí)存放要插入的數(shù)據(jù)，使得數(shù)據(jù)訪問(wèn)因?yàn)椴恍枰L問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)從而提供了訪問(wèn)性能，至于隊(duì)列中的數(shù)據(jù)，則等待系統(tǒng)空閑的時(shí)候再進(jìn)行處理，將其最終插入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。PetShop4.0中的消息處理，主

36、要分為如下幾部分：消息接口IMessaging、消息工廠MessagingFactory、MSMQ實(shí)現(xiàn)MSMQMessaging以及數(shù)據(jù)后臺(tái)處理應(yīng)用程序OrderProcessor。從模塊化分上，PetShop自始自終地履行了“面向接口設(shè)計(jì)”的原則，將消息處理的接口與實(shí)現(xiàn)分開(kāi)，并通過(guò)工廠模式封裝消息實(shí)現(xiàn)對(duì)象的創(chuàng)建，以達(dá)到松散耦合的目的。由于在PetShop中僅對(duì)訂單的處理使用了異步處理方式，因此在消息接口IMessaging中，僅定義了一個(gè)IOrder接口，其類(lèi)圖如下： 在對(duì)消息接口的實(shí)現(xiàn)中，考慮到未來(lái)的擴(kuò)展中會(huì)有其他的數(shù)據(jù)對(duì)象會(huì)使用MSMQ，因此定義了一個(gè)Queue的基類(lèi)，實(shí)現(xiàn)消息

37、Receive和Send的基本操作：public virtual object Receive()       try           using (Message message = queue.Receive(timeout, transactionType)             return message; &#

38、160;          catch (MessageQueueException mqex)           if (mqex.MessageQueueErrorCode = MessageQueueErrorCode.IOTimeout)             throw new TimeoutE

39、xception();                throw;      public virtual void Send(object msg)       queue.Send(msg, transactionType);其中queue對(duì)象是System.Messaging.MessageQueue類(lèi)型，作為存放數(shù)據(jù)的隊(duì)列。MSMQ隊(duì)列是一

40、個(gè)可持久的隊(duì)列，因此不必?fù)?dān)心用戶不間斷地下訂單會(huì)導(dǎo)致訂單數(shù)據(jù)的丟失。在PetShopQueue設(shè)置了timeout值，OrderProcessor會(huì)根據(jù)timeout值定期掃描隊(duì)列中的訂單數(shù)據(jù)。MSMQMessaging模塊中，Order對(duì)象實(shí)現(xiàn)了IMessaging模塊中定義的接口IOrder，同時(shí)它還繼承了基類(lèi)PetShopQueue，其定義如下：public class Order:PetShopQueue, PetShop.IMessaging.IOrder方法的實(shí)現(xiàn)代碼如下：    public new OrderInfo Receive()  

41、;           / This method involves in distributed transaction and need Automatic Transaction type        base.transactionType = MessageQueueTransactionType.Automatic;        return (Ord

42、erInfo)(Message)base.Receive().Body;        public OrderInfo Receive(int timeout)             base.timeout = TimeSpan.FromSeconds(Convert.ToDouble(timeout);        return Receive();

43、0;       public void Send(OrderInfo orderMessage)             / This method does not involve in distributed transaction and optimizes performance using Single type        base.transactionTyp

44、e = MessageQueueTransactionType.Single;        base.Send(orderMessage);    所以，最后的類(lèi)圖應(yīng)該如下： 注意在Order類(lèi)的Receive()方法中，是用new關(guān)鍵字而不是override關(guān)鍵字來(lái)重寫(xiě)其父類(lèi)PetShopQueue的Receive()虛方法。因此，如果是實(shí)例化如下的對(duì)象，將會(huì)調(diào)用PetShopQueue的Receive()方法，而不是子類(lèi)Order的Receive()方法：PetShopQueue

45、 queue = new Order();queue.Receive();從設(shè)計(jì)上來(lái)看，由于PetShop采用“面向接口設(shè)計(jì)”的原則，如果我們要?jiǎng)?chuàng)建Order對(duì)象，應(yīng)該采用如下的方式：IOrder order = new Order();order.Receive();考慮到IOrder的實(shí)現(xiàn)有可能的變化，PetShop仍然利用了工廠模式，將IOrder對(duì)象的創(chuàng)建用專(zhuān)門(mén)的工廠模塊進(jìn)行了封裝： 在類(lèi)QueueAccess中，通過(guò)CreateOrder()方法利用反射技術(shù)創(chuàng)建正確的IOrder類(lèi)型對(duì)象：    public static PetShop.IM

46、essaging.IOrder CreateOrder()             string className = path + ".Order"        return PetShop.IMessaging.IOrder)Assembly.Load(path).CreateInstance(className);    path的值通過(guò)配置文件獲取：private

47、static readonly string path = ConfigurationManager.AppSettings"OrderMessaging"而配置文件中，OrderMessaging的值設(shè)置如下：<add key="OrderMessaging" value="PetShop.MSMQMessaging"/>之所以利用工廠模式來(lái)負(fù)責(zé)對(duì)象的創(chuàng)建，是便于在業(yè)務(wù)層中對(duì)其調(diào)用，例如在BLL模塊中OrderAsynchronous類(lèi)：public class OrderAsynchronous : IOrderStr

48、ategy            private static readonly PetShop.IMessaging.IOrder asynchOrder = PetShop.MessagingFactory.QueueAccess.CreateOrder();    public void Insert(PetShop.Model.OrderInfo order)         asynch

49、Order.Send(order);    一旦IOrder接口的實(shí)現(xiàn)發(fā)生變化，這種實(shí)現(xiàn)方式就可以使得客戶僅需要修改配置文件，而不需要修改代碼，如此就可以避免程序集的重新編譯和部署，使得系統(tǒng)能夠靈活應(yīng)對(duì)需求的改變。例如定義一個(gè)實(shí)現(xiàn)IOrder接口的SpecialOrder，則可以新增一個(gè)模塊，如PetShop.SpecialMSMQMessaging，而類(lèi)名則仍然為Order，那么此時(shí)我們僅需要修改配置文件中OrderMessaging的值即可：<add key="OrderMessaging" value="PetShop.S

50、pecialMSMQMessaging"/>OrderProcessor是一個(gè)控制臺(tái)應(yīng)用程序，不過(guò)可以根據(jù)需求將其設(shè)計(jì)為Windows Service。它的目的就是接收消息隊(duì)列中的訂單數(shù)據(jù)，然后將其插入到Order和Inventory數(shù)據(jù)庫(kù)中。它利用了多線程技術(shù)，以達(dá)到提高系統(tǒng)性能的目的。在OrderProcessor應(yīng)用程序中，主函數(shù)Main用于控制線程，而核心的執(zhí)行任務(wù)則由方法ProcessOrders()實(shí)現(xiàn)：    private static void ProcessOrders()      &#

51、160;      / the transaction timeout should be long enough to handle all of orders in the batch        TimeSpan tsTimeout = TimeSpan.FromSeconds(Convert.ToDouble(transactionTimeout * batchSize);        Orde

52、r order = new Order();        while (true)                     / queue timeout variables            TimeSpan datetimeSta

53、rting = new TimeSpan(DateTime.Now.Ticks);            double elapsedTime = 0;            int processedItems = 0;            ArrayList qu

54、eueOrders = new ArrayList();            using (TransactionScope ts = new TransactionScope(TransactionScopeOption.Required, tsTimeout)                    &#

55、160;        / Receive the orders from the queue                for (int j = 0; j < batchSize; j+)                

56、;                     try                               

57、0;             /only receive more queued orders if there is enough time                        if (elapsedTime + queueTimeout

58、 + transactionTimeout) < tsTimeout.TotalSeconds)                                          &#

59、160;         queueOrders.Add(order.ReceiveFromQueue(queueTimeout);                                 &

60、#160;              else                                     

61、                j = batchSize;   / exit loop                             &#

62、160;                  /update elapsed time                        elapsedTime = new TimeSpan(DateTim

63、e.Now.Ticks).TotalSeconds - datetimeStarting.TotalSeconds;                                        catch (Timeo

64、utException)                                             /exit loop because no more messag

65、es are waiting                        j = batchSize;                       

66、                             /process the queued orders                for (int k = 0; k &

67、lt; queueOrders.Count; k+)                                     order.Insert(OrderInfo)queueOrdersk);     

68、               processedItems+;                    totalOrdersProcessed+;          &#

69、160;                     /batch complete or MSMQ receive timed out                ts.Complete();     

70、0;                  Console.WriteLine("(Thread Id " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + ") batch finished, " + processedItems + " items, in " + elapsedTime.ToString() + " seconds.&

71、quot;);            首先，它會(huì)通過(guò)PetShop.BLL.Order類(lèi)的公共方法ReceiveFromQueue()來(lái)獲取消息隊(duì)列中的訂單數(shù)據(jù)，并將其放入到一個(gè)ArrayList對(duì)象中，然而再調(diào)用PetShop.BLL.Order類(lèi)的Insert方法將其插入到Order和Inventory數(shù)據(jù)庫(kù)中。在PetShop.BLL.Order類(lèi)中，并不是直接執(zhí)行插入訂單的操作，而是調(diào)用了IOrderStrategy接口的Insert()方法：public void Insert(Ord

72、erInfo order)     / Call credit card procesor    ProcessCreditCard(order);    / Insert the order (a)synchrounously based on configuration    orderInsertStrategy.Insert(order);在這里，運(yùn)用了一個(gè)策略模式，類(lèi)圖如下所示： 在PetShop.BLL.Order類(lèi)中，仍然利用配置文件來(lái)動(dòng)態(tài)創(chuàng)建IOrd

73、erStategy對(duì)象：private static readonly PetShop.IBLLStrategy.IOrderStrategy orderInsertStrategy = LoadInsertStrategy();private static PetShop.IBLLStrategy.IOrderStrategy LoadInsertStrategy()     / Look up which strategy to use from config file    string path = Configuration

74、Manager.AppSettings"OrderStrategyAssembly"    string className = ConfigurationManager.AppSettings"OrderStrategyClass"    / Using the evidence given in the config file load the appropriate assembly and class    return (PetShop.IBLLStrat

75、egy.IOrderStrategy)Assembly.Load(path).CreateInstance(className);由于OrderProcessor是一個(gè)單獨(dú)的應(yīng)用程序，因此它使用的配置文件與PetShop不同，是存放在應(yīng)用程序的App.config文件中，在該文件中，對(duì)IOrderStategy的配置為：<add key="OrderStrategyAssembly" value="PetShop.BLL" /><add key="OrderStrategyClass" value="PetShop.BLL.OrderSynchronous" />因此，以異步方式插入訂單的流程如下圖所示： Microsoft Messaging Queue(MSMQ)技術(shù)除用于異步處理以外，它主要還是一種分布式處理技術(shù)。分布式處理中，一個(gè)重要的技術(shù)要素就是有關(guān)消息的處理，而在System.M