也谈分层

最近在网上看了很多关于架构的文章，比较流行的是三层架构。我也来凑个热闹，跟着扯一扯分层。

我们从大处往小处说，先说，什么是架构？架构是一系列相关的抽象模式，用于指导大型软件系统各方面的设计。它描述一个软件系统从整体到部分的最高层次的抽象划分。直接认为架构就是系统草图也不为过。

 

根据我们关注的角度不同，架构大概有三种：

1、逻辑架构，主要描述软件系统中元件之间的关系，例如用户界面，数据库，业务逻辑元件等等

2、物理架构，主要描述软件元件是如何安装到硬件上的。

3、系统架构，主要描述系统的非功能性特征，如可扩展性、可靠性、强壮性、灵活性、性能等。

 

可以看到，系统架构师必须具备软件和硬件两方面的过硬能力，还得有丰富的经验。

 

怎么架构一个软件系统，这个时候，通常会用到分层。

 

可以说，分层就是为了架构一个好的系统，主要体现在以下几个方面（网上主流观点）：

 

1、降低耦合，可以降低层与层之间的依赖。上一层仅依赖于下一层，如果测试下一层没有问题，那么问题就只可能出现在本层了。这样又利于应对需求变更，有利于排错，有利于后期的维护。

2、简化问题复杂度，各层分工明确，例如OSI七层模型和简化的tcpip协议的四层模型。把一个复杂问题分解，达到化繁为简的效果。但是，这是针对系统大小而言的，如果一个很小的系统，也可能会把简单问题复杂化。

3、有利于团队开发，分工合作。开发人员可以只关注整个结构中的其中某一层，三层架构中，基本可以将工作分为界面设计人员、业务实现人员、数据库设计人员。可以根据每个人根据自己的特长只关注这一层的设计和实现，不必理会其他层。只要各层接口在开发前规定好，那么各层可以独立开发，进化或维护。

4、有利于有利于标准化，在开发过程中可以将每层的代码进行规范，固定开发语言的风格，可以忽略数据库的差异，设计完善的数据访问层可以将数据库的差异完全屏蔽，可以快速安全地实现数据库的切换等

5、可以很容易的用新的实现来替换原有层次的实现，便于系统维护/升级。各层间通过接口解耦，接口与实现分离，从而可以非常方便的替换掉实现，或者升级实现等。

6、逻辑复用。例如原来基于B/S开发的程序现在要改成C/S，那么只要业务层的接口没有改变，那么业务层和数据层都可以直接复用。在如，只要数据访问层接口不变，那么使用便可以有对不同数据库的实现。

7、方便部署。将各层开发成组件，则可以独立部署。分层可以把各层部署在不同的地方，实现分布式系统。

 

 

针对以上七点谈谈自己的见解；

 

个人认为分层最大的好处和关键就在于一个方面：隔离！或者说是：抽象，然后隔离！

 

分层的最理想化的结果是实现层与层之间的互不依赖的内部实现，说白了，分层的目的就是为了隔离，这样可以带来灵活性，封装性，可维护性，可扩展性，可靠性。这都是相对而言，因为不可避免的会在性能，复杂性，架构难度等方面带来不利影响，这种影响可大可小，不能绝对化。

 

只有隔离，才能团队开发，分工合作，只要各层接口在开发前规定好，那么各层可以独立开发，进化或维护。

只有隔离，才能方便部署，不同类型的组件据它们所在的层分布在不同的机器上，共同组成一个基于组件的分布式系统，实现多层分布式企业的应用。

只有隔离，才能最大限度的实现复用，只要业务层的接口没有改变，那么业务层和数据层都可以直接复用。

只有隔离，才能有更好的可维护性，各层间通过接口解耦，接口与实现分离，从而可以非常方便的替换掉实现，或者升级实现等。

 

谈到可维护性，再多说一点，设计软件系统是为了开发出一个易于被人理解的软件，不能理解的东西必然无法正确的建设和维护，这个软件如果很容易被人理解，那么它一定易于维护，相反，如果你自认为软件设计得很好，但不被人理解，自然也没人可以维护（当然，如果你可以跟这个软件耗一辈子，你能理解，你就能维护，不用管别人理不理解，反正维护也是你一个人的事情）。而高内聚，低耦合只是被多数人认可的设计原则，因为多数人认为它帮助我们设计出易于理解，易于维护的软件。关键在于：化繁为简，如果将来有更好的原则可以实现化繁为简，那么人们肯定抛弃高内聚低耦合，选用更好的方式。

 

 

貌似所有关于分层的文章最后的结论都大同小异，无外乎：具体问题具体分析，即：分不分层，怎么分层要是具体情况而定。

 

这里引用网友的一段话，认为有些道理。

分层也好，模型也好，只是手段，目的是实现业务逻辑。用什么手段促成目的，是由业务需求决定的。业务需求不复杂，用存储过程足以解决的，不见得分层设计好，不见得领域模型好。个人的学习过程中追求什么样的设计风格是个人偏好问题，项目开发中实在是要具体分析，盲目套用耦合，不降反升，效率不高反低，维护不便反繁。

 

我再给加上一点，软件设计，要考虑成本（当然得替公司考虑成本啦），成本主要由两方面决定，开发成本和维护成本。分层如果能减少这两处的成本，例如：通过分层，可以合理复用减少开发代码量，减少了开发成本；同时降低了模块耦合，便于后期的维护，从而减少了维护成本，这个时候可以选择分层。如果视需求情况，我们通过分层（前提不考虑分层不够合理），不能减少这两方面的成本，反而把提高了系统的复杂度，出现了代码冗余，性能降低等等，就没有必要分层了。