計算機科學家David Wheele曾說過這么一句話:

All problems in computer science can be solved by another level of indirection
意思是：「 計算機科學領(lǐng)域的任何問題都可以通過增加一個間接的中間層來解決」。

這也是CS架構(gòu)和分層架構(gòu)的核心思想！

將CS架構(gòu)和分層架構(gòu)放在一起討論除了上面的原因之外，還有如下幾個原因：

• CS架構(gòu)和分層架構(gòu)是使用很頻繁的兩種架構(gòu)風格
• CS架構(gòu)和分層架構(gòu)一般都會結(jié)合使用
• CS架構(gòu)中的2-tier,3-tier,N-tier與分層架構(gòu)容易混淆，畢竟Tier和Layer都翻譯為「層」

本文將探討如下幾個問題：

• CS架構(gòu)風格的約束
• CS架構(gòu)風格對架構(gòu)屬性的影響
• 2-tier,3-tier,N-tier架構(gòu)模式
• 分層架構(gòu)風格的約束
• 分層架構(gòu)風格對架構(gòu)屬性的影響
• Tier和Layer的區(qū)別「為什么兩層架構(gòu)(2-tier)、三層架構(gòu)(3-tier)、N層架構(gòu)(N-tier)是CS架構(gòu)風格的具體體現(xiàn)，而不是分層(Layer)架構(gòu)風格的具體體現(xiàn)？！」
• CS架構(gòu)風格和分層架構(gòu)風格適用哪些場景

CS架構(gòu)風格的約束

• Server組件提供了一組服務,并監(jiān)聽對這些服務的請求，
• Client組件通過一個連接器將請求發(fā)送到Server,希望執(zhí)行一個服務，
• Server可以拒絕這個請求,也可以執(zhí)行這個請求并將響應發(fā)送回Client。

CS架構(gòu)風格最簡單的實現(xiàn)就是2-tier！即兩層架構(gòu)模式。比如SSH，FTP就是兩層架構(gòu)。以FTP來說：

• 遠程有一個FTP文件服務器
• 我們需要使用FTP客戶端去連接那個文件服務器
• 如果用戶名密碼錯誤，服務器會拒絕連接
• 連接上以后，客戶端可以下載或上傳文件到服務端

最常用的CS架構(gòu)風格的實現(xiàn)應該是3-tier！三層架構(gòu)一般分為：

• Presentation tier 表現(xiàn)層
• Logic tier 業(yè)務邏輯層
• Data access tier 數(shù)據(jù)訪問層

CS架構(gòu)風格使得客戶端與服務端能夠獨立進化，提高了架構(gòu)的「伸縮性」；架構(gòu)層面代碼隔離，提高了「可維護性」。
由于系統(tǒng)被拆分成了Client和Server，Client與Server端的通信可能會稍微影響「性能」！

分層架構(gòu)的約束

• 按照層次來進行組織,每個層都有特定的責任
• 每一層為在其之上的層提供服務,并且使用在其之下的層所提供的服務
• 較低層不可使用較高層中的服務
• 一般不跨層調(diào)用

分層架構(gòu)一般分為四層，和CS架構(gòu)風格非常類似，：

• Presentation layer 表現(xiàn)層 (Controller層可以屬于這一層)
• Application layer 應用層 （常說的Service層就屬于這一層)
• Business layer 業(yè)務邏輯層（領(lǐng)域?qū)ο髮訉儆谶@一層)
• Data access layer 數(shù)據(jù)訪問層(持久層，日志，網(wǎng)絡(luò)層等）

分層架構(gòu)風格使得組件高內(nèi)聚、低耦合，每個組件能獨立進化，提高了架構(gòu)的「伸縮性」；組件層面代碼隔離，提高了「可維護性」；層與層之間調(diào)用限制，可方便的替換對應的層，方便了「組件復用」以及「可移植性」！
由于一個請求可能需要經(jīng)過多層來處理，層與層之間的通信會影響到「性能」！

Tier與Layer

不知道你有沒有疑問？2-tier、3-tier、N-tier架構(gòu)模式為什么是CS架構(gòu)風格的實現(xiàn)？而不是分層架構(gòu)風格的實現(xiàn)？畢竟Tier與Layer都翻譯為「層」！

這里先說下Tier和Layer的區(qū)別！

網(wǎng)絡(luò)上有兩種解釋：

• 一種解釋是，Tier是縱切，Layer是橫切
• 另一種解釋是，Tier是物理層，Layer是邏輯層

先說第一種解釋，縱切和橫切是什么意思呢？看上面三層架構(gòu)圖，表現(xiàn)層、邏輯層、數(shù)據(jù)層由上至下排列，看起來好像是被刀橫向切過一樣，這就是橫切。縱切就是表現(xiàn)層、邏輯層、數(shù)據(jù)層由左至右排列，看起來好像是被刀縱向切過一樣。

很明顯，這個解釋說不通，架構(gòu)圖只是示意而已，組件如何擺放可能和個人習慣有關(guān)。上面的三層架構(gòu)圖來自wiki，它是一個橫切圖，但是它是3-tier！

相對的，第二種解釋就比較合理。Tier是物理層，Layer是邏輯層。上面的例子中，三層架構(gòu)的表現(xiàn)層、邏輯層、數(shù)據(jù)層都是可獨立部署的，也就是物理層。而Controller層，Service層，Model層等，是在一個應用中的，是邏輯劃分的，不能獨立部署。

維基百科在「多層架構(gòu)」里也間接支持了這個觀點：

In a 「logical multilayered architecture」 for an information system with an object-oriented design, the following four are the most common:Presentation layer,Application layer,Business layer,Data access layer
在面向?qū)ο笤O(shè)計的「邏輯分層架構(gòu)」中，系統(tǒng)一般被分為：表現(xiàn)層，應用層，業(yè)務層和數(shù)據(jù)訪問層

那我們?nèi)绾谓忉尅?-tier、3-tier、N-tier架構(gòu)模式是CS架構(gòu)風格的實現(xiàn)這個問題呢？」！

其實很簡單，2-tier是一個Client和Server進行通信！那么你可以這么看3-tier架構(gòu)模式：

• 數(shù)據(jù)層相對于邏輯層來說，就是個Server，為邏輯層提供數(shù)據(jù)服務；邏輯層相對于數(shù)據(jù)層來說，就是個Client，請求數(shù)據(jù)層獲取數(shù)據(jù)
• 邏輯層相對于表現(xiàn)層來說，就是個Server，為表現(xiàn)層提供服務；表現(xiàn)層相對于邏輯層來說，就是個Client，請求邏輯層處理相應邏輯

N-tier架構(gòu)模式類似，就不贅述了！

微妙關(guān)系

CS架構(gòu)風格和分層架構(gòu)風格其實關(guān)系比較微妙！

舉個簡單的例子，一般架構(gòu)設(shè)計時，會先設(shè)計邏輯視圖！比如Controller層，Service層和Model層。如果我新增了一個緩存層用來緩存Model數(shù)據(jù)，那么請問這個緩存層是個Layer還是Tier？答案是不一定。如果你使用了redis來緩存數(shù)據(jù)，那么緩存層就是個Tier。而如果你直接在系統(tǒng)里寫代碼實現(xiàn)，那么就是Layer！

使用場景

CS架構(gòu)風格+分層架構(gòu)風格可以說是個萬金油組合！如果你無法確定該使用哪種架構(gòu)風格的時候，那么可以先使用CS架構(gòu)風格+分層架構(gòu)風格！

上面所提到的對架構(gòu)屬性的影響，也是加成的！即會提高「伸縮性」，「組件復用」，「可移植性」，「可維護性」，但是會更加的影響「性能」！

參考資料

• 維基百科
• Azure文檔
• 《Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures》Roy Thomas Fielding
• 《恰如其分的軟件架構(gòu)》

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的架构风格：万金油CS与分层的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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