Kiến trúc 3 lớp và MVC pattern
Bạn sẽ nghe nói đến thuật ngữ kiến trúc đa tầng/nhiều lớp, mỗi lớp sẽ thực hiện một chức năng nào đó, trong đó mô hình 3 lớp là phổ biến nhất. 3 lớp này là: Presentation, Business Logic, và Data Access. Các lớp này sẽ giao tiếp với nhau thông qua các dịch vụ(services) mà mỗi lớp cung cấp để tạo nên ứng dụng, lớp này cũng không cần biết bên trong lớp kia làm gì mà chỉ cần biết lớp kia cung cấp dịch vụ gì cho mình và sử dụng nó mà thôi.
Presentation Layer (PL)
Lớp này làm nhiệm vụ giao tiếp với người dùng đầu cuối (đơn giản là người sử dụng phần mềm) để thu thập dữ liệu và hiển thị kết quả hoặc dữ liệu thông qua các thành phần giao diện người sử dụng như Jtable trong Swing… Lớp này sử dụng các dịch vụ do lớp Business Logic Layer cung cấp.
Trong lớp này có 2 thành phần chính là User Interface Components và User Interface Process Components.
UI Components là những phần tử chịu trách nhiệm thu thập và hiển thị thông tin cho người dùng cuối.
UI Process Components: là thành phần chịu trách nhiệm quản lý các qui trình chuyển đổi giữa các UI Components. Ví dụ chịu trách nhiệm quản lý các màn hình nhập dữ liệu trong một loạt các thao tác định trước như các bước trong một Wizard…
Business Logic Layer (BLL)
Lớp này thực hiện các nghiệp vụ chính của hệ thống, sử dụng các dịch vụ do lớp Data Access cung cấp, và cung cấp các dịch vụ cho lớp Presentation. Lớp này cũng có thể sử dụng các dịch vụ của các nhà cung cấp thứ 3 (3rd parties) để thực hiện công việc của mình(ví dụ như sử dụng dịch vụ của các cổng thanh tóan trực tuyến như VeriSign, Paypal…).
Trong lớp này có các thành phần chính là Business Components, Business Entities và Service Interface.
Service Interface là giao diện lập trình mà lớp này cung cấp cho lớp Presentation sử dụng. Lớp Presentation chỉ cần biết các dịch vụ thông qua giao diện này mà không cần phải quan tâm đến bên trong lớp này được hiện thực như thế nào.
Business Entities là những thực thể mô tả những đối tượng thông tin mà hệ thống xử lý. Trong ứng dụng chúng ta các đối tượng này là các chuyên mục(Category) và bản tin(News) làm nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ quản lý chuyên mục và các bản tin (thêm, xóa, sửa, xem chi tiết, lấy danh sách…). Các business entities này cũng được dùng để trao đổi thông tin giữa lớp Presentation và lớp Data Access.
Business Components là những thành phần chính thực hiện các dịch vụ mà Service Interface cung cấp, chịu trách nhiệm kiểm tra các ràng buộc logic(constraints), các qui tắc nghiệp vụ(business rules), sử dụng các dịch vụ bên ngoài khác để thực hiện các yêu cầu của ứng dụng.
Data Access Layer (DAL)
Lớp này thực hiện các nghiệp vụ liên quan đến lưu trữ và truy xuất dữ liệu của ứng dụng. Thường lớp này sẽ sử dụng các dịch vụ của các hệ quản trị cơ sở dữ liệu như SQL Server, Oracle,… để thực hiện nhiệm vụ của mình. Trong lớp này có các thành phần chính là Data Access Logic, Data Sources, Servive Agents).
Data Access Logic components (DALC) là thành phần chính chịu trách nhiệm lưu trữ vào và truy xuất dữ liệu từ các nguồn dữ liệu (JDBC trong Java)
Data Sources như RDMBS, XML, File systems…
Service Agents là những thành phần trợ giúp việc truy xuất các dịch vụ bên ngòai một cách dễ dàng và đơn giản như truy xuất các dịch vụ nội tại.
MÔ HÌNH ỨNG DỤNG Client/Server 3 lớp(business logic 3-Tier)
Nhược điểm của mô hình 2 lớp:
- Tính toán tập trung ở phía Client (Fat client – Thin Server):
+ Khó nâng cấp vì phải cập nhật lại phần mềm ở toàn bộ các client.
+ Do mọi thao tác trên CSDL đều thông qua mạng giữa client và server nên tốc độ của hệ thống sẽ chậm đi.
- Tính toán tập trung ở phía Server (Fat Server – Thin Client):
+ Việc sửa đổi hoặc mở rộng sever trở nên không khả thi và tốn kém vì mã lệnh bị trộn giữa nghiệp vụ và cơ sở dữ liệu.
+ Server dễ bị quá tải do phải đáp ứng quá nhiều nhiệm vụ (cả bussiness logic và database). Nếu chia ra nhiều server thì dữ liệu bị phân tán.
Mô hình 3 lớp:
Mô hình này bổ sung một server tương tác giữa Client và Database Server gọi là Application Server.
-Client:
Là các web Browser đã có sẵn (như Internet Explorer, Firefox, Opera ...) và chỉ hiểu ngôn ngữ HTML (hiện các Browser mới hiểu thêm được cả XHTML, XML). Một Browser có thể dùng để truy cập nhiều trang web và không thể thực hiện chức năng xử lý tính toán nào.
-Application Server hay Web Server:
Web Server (máy phục vụ Web): máy tính mà trên đó cài đặt phần mềm phục vụ Web, đôi khi người ta cũng gọi chính phần mềm đó là Web Server.
Tất cả các Web Server đều hiểu và chạy được các file *.htm và *.html, tuy nhiên mỗi Web Server lại phục vụ một số kiểu file chuyên biệt chẳng hạn như IIS của Microsoft dành cho *.asp và *.aspx, Apache dành cho *.php, Sun Java System Web Server của SUN dành cho *.jsp ...
-Thực hiện các yêu cầu mà Web Browser gởi tới.
- Kết quả thực hiện của các đối tượng chạy trên Web Server phải ở dạng HTML, XHTML, XML.
-Database Server (máy chủ cơ sở dữ liệu):
Máy tính mà trên đó có cài đặt Hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMS). Chúng ta có một số RDBMS chẳng hạn như: SQL Server, MySQL, Oracle ... Thực hiện mọi thao tác trên cơ sở dữ liệu do Web Server yêu cầu.
Ưu điểm của mô hình 3 lớp:
- Hỗ trợ nhiều người dùng hơn.
- Loại bỏ hoàn toàn sự phụ thuộc của Client.
- Business logic được chứa trong lớp Application Server nên có những ưu điểm:
+ Khả năng bảo mật và an toàn hệ thống tốt hơn: Lớp GUI không hề chứa mã lệnh thao tác trực tiếp trên CSDL, mà chỉ chứa các yêu cầu phục vụ đến lớp thứ 2. Vì vậy nếu nhà phát triển phân tích và xây dựng các
phương thức phục vụ ở lớp business logic kỹ lưỡng và an toàn thì hệ thống sẽ đạt độ bảo mật rất cao.
+ Dễ mở rộng: bằng cách dùng nhiều Application Server (không dùng nhiều Database Server vì khi đó dữ liệu sẽ bị phân tán).
- Dễ quản lý: việc nâng cấp, sửa đổi có thể thực hiện ở tầng vật lý tương ứng.
Nhược điểm của mô hình 3 lớp:
- Tốn nhiều công sức cài đặt (nhiều server) hơn.
Presentation Layer (PL)
Lớp này làm nhiệm vụ giao tiếp với người dùng đầu cuối (đơn giản là người sử dụng phần mềm) để thu thập dữ liệu và hiển thị kết quả hoặc dữ liệu thông qua các thành phần giao diện người sử dụng như Jtable trong Swing… Lớp này sử dụng các dịch vụ do lớp Business Logic Layer cung cấp.
Trong lớp này có 2 thành phần chính là User Interface Components và User Interface Process Components.
UI Components là những phần tử chịu trách nhiệm thu thập và hiển thị thông tin cho người dùng cuối.
UI Process Components: là thành phần chịu trách nhiệm quản lý các qui trình chuyển đổi giữa các UI Components. Ví dụ chịu trách nhiệm quản lý các màn hình nhập dữ liệu trong một loạt các thao tác định trước như các bước trong một Wizard…
Business Logic Layer (BLL)
Lớp này thực hiện các nghiệp vụ chính của hệ thống, sử dụng các dịch vụ do lớp Data Access cung cấp, và cung cấp các dịch vụ cho lớp Presentation. Lớp này cũng có thể sử dụng các dịch vụ của các nhà cung cấp thứ 3 (3rd parties) để thực hiện công việc của mình(ví dụ như sử dụng dịch vụ của các cổng thanh tóan trực tuyến như VeriSign, Paypal…).
Trong lớp này có các thành phần chính là Business Components, Business Entities và Service Interface.
Service Interface là giao diện lập trình mà lớp này cung cấp cho lớp Presentation sử dụng. Lớp Presentation chỉ cần biết các dịch vụ thông qua giao diện này mà không cần phải quan tâm đến bên trong lớp này được hiện thực như thế nào.
Business Entities là những thực thể mô tả những đối tượng thông tin mà hệ thống xử lý. Trong ứng dụng chúng ta các đối tượng này là các chuyên mục(Category) và bản tin(News) làm nhiệm vụ cung cấp các dịch vụ quản lý chuyên mục và các bản tin (thêm, xóa, sửa, xem chi tiết, lấy danh sách…). Các business entities này cũng được dùng để trao đổi thông tin giữa lớp Presentation và lớp Data Access.
Business Components là những thành phần chính thực hiện các dịch vụ mà Service Interface cung cấp, chịu trách nhiệm kiểm tra các ràng buộc logic(constraints), các qui tắc nghiệp vụ(business rules), sử dụng các dịch vụ bên ngoài khác để thực hiện các yêu cầu của ứng dụng.
Data Access Layer (DAL)
Lớp này thực hiện các nghiệp vụ liên quan đến lưu trữ và truy xuất dữ liệu của ứng dụng. Thường lớp này sẽ sử dụng các dịch vụ của các hệ quản trị cơ sở dữ liệu như SQL Server, Oracle,… để thực hiện nhiệm vụ của mình. Trong lớp này có các thành phần chính là Data Access Logic, Data Sources, Servive Agents).
Data Access Logic components (DALC) là thành phần chính chịu trách nhiệm lưu trữ vào và truy xuất dữ liệu từ các nguồn dữ liệu (JDBC trong Java)
Data Sources như RDMBS, XML, File systems…
Service Agents là những thành phần trợ giúp việc truy xuất các dịch vụ bên ngòai một cách dễ dàng và đơn giản như truy xuất các dịch vụ nội tại.
Việc tách lớp này có lợi khi sau này, bạn muốn thay đổi database từ MySql sang MSSql hoặc Oracle, bạn chỉ việc thay đổi lớp DAL mà không làm ảnh hưởng các lớp khác.
Theo hình vẽ, quy trình sẽ đi theo ngược chiều kim đồng hồ theo các bước sau:
1. Presentation layer yêu cầu BLL lấy dùm vài object, ví dụ thông tin 1 person.
2. BLL có thể thực hiện các kiểm tra (validation) (ví dụ, người dùng hiện tại có được phép gọi hàm này hay không?) và chuyển yêu cầu đến DAL.
3. DAL kết nối với database và yêu cầu lấy về record.
4. Khi tìm thấy record, database sẽ trả nó về DAL.
5. DAL gói (wrap/ map) database data vào một custom object (ở ví dụ này là object person) và trả nó về BLL.
6. Cuối cùng, BLL sẽ trả về object cho Presentation layer, và từ đó hiển thị lên web page.
Nhược điểm của mô hình 2 lớp:
- Tính toán tập trung ở phía Client (Fat client – Thin Server):
+ Khó nâng cấp vì phải cập nhật lại phần mềm ở toàn bộ các client.
+ Do mọi thao tác trên CSDL đều thông qua mạng giữa client và server nên tốc độ của hệ thống sẽ chậm đi.
- Tính toán tập trung ở phía Server (Fat Server – Thin Client):
+ Việc sửa đổi hoặc mở rộng sever trở nên không khả thi và tốn kém vì mã lệnh bị trộn giữa nghiệp vụ và cơ sở dữ liệu.
+ Server dễ bị quá tải do phải đáp ứng quá nhiều nhiệm vụ (cả bussiness logic và database). Nếu chia ra nhiều server thì dữ liệu bị phân tán.
Mô hình 3 lớp:
Mô hình này bổ sung một server tương tác giữa Client và Database Server gọi là Application Server.
-Client:
Là các web Browser đã có sẵn (như Internet Explorer, Firefox, Opera ...) và chỉ hiểu ngôn ngữ HTML (hiện các Browser mới hiểu thêm được cả XHTML, XML). Một Browser có thể dùng để truy cập nhiều trang web và không thể thực hiện chức năng xử lý tính toán nào.
-Application Server hay Web Server:
Web Server (máy phục vụ Web): máy tính mà trên đó cài đặt phần mềm phục vụ Web, đôi khi người ta cũng gọi chính phần mềm đó là Web Server.
Tất cả các Web Server đều hiểu và chạy được các file *.htm và *.html, tuy nhiên mỗi Web Server lại phục vụ một số kiểu file chuyên biệt chẳng hạn như IIS của Microsoft dành cho *.asp và *.aspx, Apache dành cho *.php, Sun Java System Web Server của SUN dành cho *.jsp ...
-Thực hiện các yêu cầu mà Web Browser gởi tới.
- Kết quả thực hiện của các đối tượng chạy trên Web Server phải ở dạng HTML, XHTML, XML.
-Database Server (máy chủ cơ sở dữ liệu):
Máy tính mà trên đó có cài đặt Hệ quản trị cơ sở dữ liệu quan hệ (RDBMS). Chúng ta có một số RDBMS chẳng hạn như: SQL Server, MySQL, Oracle ... Thực hiện mọi thao tác trên cơ sở dữ liệu do Web Server yêu cầu.
Ưu điểm của mô hình 3 lớp:
- Hỗ trợ nhiều người dùng hơn.
- Loại bỏ hoàn toàn sự phụ thuộc của Client.
- Business logic được chứa trong lớp Application Server nên có những ưu điểm:
+ Khả năng bảo mật và an toàn hệ thống tốt hơn: Lớp GUI không hề chứa mã lệnh thao tác trực tiếp trên CSDL, mà chỉ chứa các yêu cầu phục vụ đến lớp thứ 2. Vì vậy nếu nhà phát triển phân tích và xây dựng các
phương thức phục vụ ở lớp business logic kỹ lưỡng và an toàn thì hệ thống sẽ đạt độ bảo mật rất cao.
+ Dễ mở rộng: bằng cách dùng nhiều Application Server (không dùng nhiều Database Server vì khi đó dữ liệu sẽ bị phân tán).
- Dễ quản lý: việc nâng cấp, sửa đổi có thể thực hiện ở tầng vật lý tương ứng.
Nhược điểm của mô hình 3 lớp:
- Tốn nhiều công sức cài đặt (nhiều server) hơn.
Lưu ý 3-layer và 3-tier là hai khai niệm khác nhau, nói đến layer là nói đến cách tổ chức ứng dụng (vd các package trong java), còn tier là ám chỉ sự tách bạch về mặt vật lý ( client - app server - data server).
3 tầng cũng chưa phải là nhiều. Hiện tại thì người ta còn chia nhỏ BLL ra thành nhiều tầng nữa. Do đó khái niệm đúng là ta dùng n-tier trong web application
Nhận xét
Đăng nhận xét