第三章软件体系结构风格(2)要点
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• 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。
8
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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。
• 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
4
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，
• 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。
16
C/S的体系结构
打印机
PWR OK
WIC0 ACT/CH0 ACT/CH1
WIC0 ACT/CH0 ACT/CH1
ET H ACT COL
调制解调器
数据库服务器
Power/TX Link/Rx
LPT1
LPT2
COM
Print Server
• 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。
9
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。
10
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
11
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
数据登录/更新/读取的 请求
数据登录/更新/读取的 结果
业务处理开始
数据存取请求
业务处理结束 数据存取程序
20
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。
其他公用设备
Internet Intranet
用户1
用户2
用户3
用户4
用户5
17
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。
18
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。
19
C/S的处理流程
输入数据
请求按钮
输出数据 表示层
业务处理请求和业务处 理所需的全部输入数据
业务处理开始 数据存取请求
全部处理结束
业务处理结束 业务处理程序
SQL 请求开始
DBMS 执行SQL SQL 请求结束
数据层
12
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
13
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
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
5
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
6
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
7
局域网文件服务器体系结构
• 开发成本较高 • 客户端程序设计复杂 • 信息内容和形式单一 • 用户界面风格不一，使用繁杂，不利于推广使用 • 软件移植困难 • 软件维护和升级困难 • 新技术不能轻易应用
23
C/S N层体系结构
21
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。
22
C/S体系结构的缺点
• 易于使这些系统的有效生命期得到延 长
14
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。
15
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。
2
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。
3
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。
第三章 软件体系结构风格 分布式体系结构
1
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。
• 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。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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。
• 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
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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，
• 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。
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C/S的体系结构
打印机
PWR OK
WIC0 ACT/CH0 ACT/CH1
WIC0 ACT/CH0 ACT/CH1
ET H ACT COL
调制解调器
数据库服务器
Power/TX Link/Rx
LPT1
LPT2
COM
Print Server
• 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。
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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。
10
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
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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
数据登录/更新/读取的 请求
数据登录/更新/读取的 结果
业务处理开始
数据存取请求
业务处理结束 数据存取程序
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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。
其他公用设备
Internet Intranet
用户1
用户2
用户3
用户4
用户5
17
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。
18
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。
19
C/S的处理流程
输入数据
请求按钮
输出数据 表示层
业务处理请求和业务处 理所需的全部输入数据
业务处理开始 数据存取请求
全部处理结束
业务处理结束 业务处理程序
SQL 请求开始
DBMS 执行SQL SQL 请求结束
数据层
12
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
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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
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
5
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
6
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
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局域网文件服务器体系结构
• 开发成本较高 • 客户端程序设计复杂 • 信息内容和形式单一 • 用户界面风格不一，使用繁杂，不利于推广使用 • 软件移植困难 • 软件维护和升级困难 • 新技术不能轻易应用
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C/S N层体系结构
21
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。
22
C/S体系结构的缺点
• 易于使这些系统的有效生命期得到延 长
14
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。
15
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。
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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。
3
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。
第三章 软件体系结构风格 分布式体系结构
1
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。