[工学]chap3 软件体系结构风格2.ppt

第三章 软件体系结构风格 分布式体系结构 分布式软件体系结构产生背景 在集中式计算技术时代广泛使用的是大型机/小型机计算模型。它是通过一台物理上与宿主机相连接的非智能终端来实现宿主机上的应用程序。 20世纪80年代以后，集中式结构逐渐被以PC机为主的微机网络所取代。个人计算机和工作站的采用，永远改变了协作计算模型，从而导致了分散的个人计算模型的产生。 分布式软件体系结构产生背景 它们构建在大的或小的网络环境及某种组合上，形成了分布式系统。 在分布式系统中，数据、过程、接口等构件被分布到网络的多个端点，支持这些构件所需的计算也部署到分布环境的计算机上。 分布式系统是当前软件开发的重要方向 分布式软件系统直接反映了现实世界中的分别性，例如当前许多业务处理流程通常呈现一种分布式运作方式。 改进某些应用程序的运行性能，使它们比单进程的集中式更具有效率。软件的分别性能充分利用额外的计算资源 分布式系统增强了信息的互联互通和各主体之间的协作关系，增强了整个系统的计算能力 分布式系统是当前软件开发的重要方向 增强了系统的可伸缩性和容错能力 分布式系统，尤其是基于网络的体系结构，可共享异地昂贵的外部设备，把一些应用构件和服务委托在具有处理属性的主机上运行 三类分布式系统 局域网文件服务器结构 客户/服务器体系结构（2层和N层） 基于Web的计算 一般系统的主要层次 数据存储层 数据处理层 应用逻辑层 表现逻辑层 表现层 局域网文件服务器体系结构 服务器仅装载了数据层，系统应用的其他层都在客户端实现 例如，Access数据库存储在服务器上，但每台使用数据库的计算机必须安装Access应用程序，并从那里执行。 局域网文件服务器体系结构 当用户发送一个请求给文件服务器时，文件服务器会从数据库中找到相应的表，传送给客户端，同时对所选表加锁，直到客户端返回表为止。 客户端采用本地程序对表进行修改、读取或其他处理，然后再把表返回文件服务器。 文件服务器体系结构的适用领域 文件服务器体系结构仅对较少的小型数据库应用是可行的。 文件服务器体系结构缺点 客户端和服务器之间需要移动大量不必要的数据，降低了应用性能 客户端必须相当健壮。客户端做了几乎所有的工作，而且必须有足够的磁盘空间来存储下载的表 容易破坏数据的完整性 对环境的变化及用户需求变革的适应性差，一旦发生变化，客户端和服务器端的应用程序都必须修改，增加了维护的工作量 客户机/服务器体系结构 客户机/服务器（Client/Server）是一种广泛流行的分布计算软件体系结构，经历了三种结构的演化，两层分布式表现结构、两层分布式数据结构和N层分布式数据和应用结构 分布式表现结构 为了克服文件服务器结构中的客户端的超量负载和网络间大数据量传输，同时改进结构的动态适应性，把应用逻辑层和数据处理层从客户端剥离出来，配置在服务器端，构成了分布式表现的C/S体系结构。 应用逻辑或数据发生变化时，应修改服务器端的应用程序 分布式表现结构 利于基于文件服务器体系结构的现存系统的改造利用 易于使这些系统的有效生命期得到延长 两层分布式数据结构 数据和数据处理放在服务器上，应用逻辑、表现逻辑和表现层放在客户端。 是经典的两层C/S体系结构。 充分挖掘使用了客户端的计算能力，并使得数据库维护方便。 C/S的基本概念 C/S软件体系结构是基于资源不对等，且为实现共享而提出来的，是20世纪90年代成熟起来的技术，C/S体系结构定义了工作站如何与服务器相连，以实现数据和应用分布到多个处理机上。 C/S体系结构有三个主要组成部分：数据库服务器、客户应用程序和网络。 C/S的体系结构 服务器的任务分配 数据库安全性的要求； 数据库访问并发性的控制； 数据库前端的客户应用程序的全局数据完整性规则； 数据库的备份与恢复。 客户端的任务分配 提供用户与数据库交互的界面； 向数据库服务器提交用户请求并接收来自数据库服务器的信息； 利用客户应用程序对存在于客户端的数据执行应用逻辑要求。 C/S的处理流程 C/S体系结构的优点 C/S 体系结构具有强大的数据操作和事务处理能力，模型思想简单，易于人们理解和接受。 系统的客户应用程序和服务器构件分别运行在不同的计算机上，系统中每台服务器都可以适合各构件的要求，这对于硬件和软件的变化显示出极大的适应性和灵活性，而且易于对系统进行扩充和缩小。 C/S体系结构的优点 系统中的功能构件充分隔离 客户应用程序的开发集中于数据的显示和分析 数据库服务器的开发则集中于数据的管理 不必在每一个新的应用程序中都要对一个DBMS进行编码。 将大的应用处理任务分布到许多通过网络连接的低成本计算机上，以节约大量费用。 C/S体系结构的缺点 开发成本较高 客户端程序设计复杂 信息内