航标业务系统架构设计

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摘要：“航标业务系统”是采用C/S模式的系统结构，以.NET为前台开发工具，oracle 10g数据库作为后台服务器管理系统。随着科技信息技术的不断进步，业务的复杂程度越来越高，信息系统的规模逐渐扩大，系统的结构在提高软件系统的开发质量及可修改性方面，就显得尤其重要，因此系统架构的好坏会从根本上决定基于这个架构所构建的软件系统的质量。实践证明本文所提出的基于.NET框架多层系统架构和多种设计模式的集成应用，对航标业务系统的开发具有非常重要的指导意义和实用价值。

关键词：.NET系统架构设计模式多层架构

1、引言

航标业务系统主要包括数据维护、航标信息管理、航道维护管理、航标作业管理以及统计报表五大功能，基于航标业务这样的平台，来完成日常的业务处理工作，像日常用的报表以前完全是靠相关工作人员，通过手动来统计完成，而利用航标业务系统借助计算机能够自动生成报表，这样能够减轻工作人员的分担，同时也能提高工作质量和工作效率。考虑到航标业务系统会随着用户对需求提出新的要求，那么系统要很好地满足客户的要求。在这种情况下系统版本需要不断地升级，如果系统架构设计的不合理，结构上不够清晰，使代码在物理上不完全分离，那么就会导致系统代码变得非常臃肿，开发人员要不断修改原有的功能或者代码，修改起来比较繁琐和困难，可理解性和可维护性也越来越差，代码所体现的设计变得越来越模糊，那么在开发航标业务系统前首要的任务就是设计一个好的系统架构。

2、系统架构设计

2.1 系统架构

系统架构通常情况下是指系统的软件架构，一般也被称为软件体系结构，是构建计算机软件实践的基础。软件架构描述的对象是直接构成系统的抽象组件。各个组件之间的连接则明确和相对细致地描述组件之间的通讯。在实现阶段，这些抽象组件被细化为实际的组件，比如具体某个类或者对象。在面向对象领域中，组件之间的连接通常用接口：计算机科学来实现。它并不仅注重对内部的考虑，而且还在系统的用户环境和开发环境中对系统进行整体考虑，即同时注重对外部的考虑。在计算的算法和数据结构之外，设计并确定系统整体结构成为了新的问题。结构问题包括总体组织结构和全局控制结构；通信、同步和数据访问的协议；设计元素的功能分配；物理分布；设计元素的组成；定标与性能；备选设计的选择。

2.2 系统需求分析

航标业务系统主要分为航道维护管理，航标信息管理，航标作业管理，数据维护和统计报表五大模块。

2.2 系统分析建模

根据系统功能结构，本文对其进一步抽象，利用面向对象和接口设计，分为边界类、领域类和实体类。其中边界类是表达外界和系统交互的静态模型，是系统与外界的交界处；领域类描述的是业务规则及操作功能。实体类封装了处理对象的属性和行为，是对数据库的逻辑设计。同时，可以通过数据持久层中的操作序列，改变数据库中的属性值。并同时引入多层架构的设计理念，这是因为多层架构降低了系统操作页面、功能处理和属性之间的耦合程度，即实现了“解耦”。它的优势是当对某一部分进行修改时，可以把对其他部分的影响降低到最小，从而提高系统的可扩展性和可修改性，独立出来的数据持久层中的动作序列和业务逻辑可以被复用。

2.3 总体架构设计

在最初设计时，通常会将航标业务系统的领域层和显示层杂糅在一起，所以必须设法解决领域层和表现层代码之间的解耦问题。例如，在本系统中与航标异动信息有关的几个界面，都会涉及到查询航标异动信息的功能，与航标信息有关的几个界面都会查看航标信息，同理其他的界面也会涉及到其他的相同几个功能，本文将这些相同的功能抽取出来，作为一个单独的类封装起来，分离领域层和表现层代码，进行架构优化设计，指导该架构优化设计实施的是MVC模式。同时，把表示层中与数据库交互的航标领域逻辑，挪移到了数据访问层中，并且利用面向接口编程的原理，将航标数据访问抽象出一个接口类，保证了系统的可扩展性，增强了数据访问层的内聚性，这样航标业务逻辑类与航标数据访问通过接口实现，保证了与具体的数据库访问实现完全隔离，达到了解耦的效果，符合依赖倒置原则。

3、系统架构实现

3.1 数据访问层实现

我们需要进一步把航标业务管理系统的所有数据对象，都抽象到对应的接口，通过引入抽象工厂模式来实现数据访问层。

3.2 业务逻辑层实现

业务逻辑层与系统所对应的领域逻辑有关，业务逻辑层主要承担了以下职责：对不同数据访问层的封装，使得表示层可以不关心具体的数据访问层；业务逻辑数据的填充与转换，如管理员口令的加密；核心业务的实现，这里很多业务逻辑只有一行代码。业务逻辑层的结构实现了依赖关系的解耦。BLL模块是业务逻辑的核心部分，处理系统中的核心业务；业务逻辑层数据库的操作都委托IDAL来完成，通过模块IDAL中提供的数据访问类与数据库交互，解除了对具体数据库的依赖，对具体数据库的访问细节是完全透明的。

3.3 表示层实现

航标业务系统的表示层是利用.NET GUI框架进行开发的，该框架实现了MVC架构模式，只不过其提供的Windows Form集View和Controller于一体；通过Visual 2005集成开发环境提供的界面设计器，可以灵活地对Windows Form进行设计，对用户请求的处理即是对界面上事件的响应，业务逻辑处理委托给BLL相应的领域对象完成，界面相关的逻辑由WindowsForm完成。

4、结语

本文在以航标业务系统为实际应用背景的情况下，结合航标业务系统自身的业务需求，将MVC等架构模式，Factory Method、Abstract Factory等设计模式有机地集成在航标业务系统中，进行架构设计，最后通过具体实现，验证模式选择比较得当，并且这种集成应用形式，对系统的开发具有一定的创新意义和使用价值，使系统结构清晰便于维护，同时也保证了代码的可重用性，提高了系统的可行性、可操作性和可移植性，为系统的架构设计提供了一个很好的解决方法和设计思路。

参考文献

[1] 张友生.软件体系结构(第二版)[M].北京:清华大学出版社,2006.

[2] 陈佳,谷瑞,李朝辉.信息系统分析与设计教程[M].北京:人民邮电出版社,2010.