8.1.4信息系統(tǒng)的架構(gòu)模式
信息系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)模式主要有主機-終端模式、客戶機/服務(wù)器(/，C/S)模式和瀏覽器/服務(wù)器(/，B/S)模式。
(1)主機-終端模式
主機-終端模式或集中模式也是大型主機的結(jié)構(gòu)，它是信息系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，實現(xiàn)信息共享的一種早期解決方案。這種模式是一種集中計算環(huán)境，使用大型主機作為服務(wù)器集中化管理，通過終端來訪問數(shù)據(jù)。在集中模式下，信息系統(tǒng)所提供的服務(wù)完全依賴于主機服務(wù)器，客戶端每個請求都需要在服務(wù)器處理，然后將結(jié)果返回到客戶端，所以對服務(wù)器的性能要求極高。而且，其性能將受服務(wù)器和終端客戶間帶寬和網(wǎng)絡(luò)繁忙程度的影響，特別是在處理大文件時，響應(yīng)較慢。應(yīng)用程序不能利用客戶機的處理能力，而只能提交請求并顯示響應(yīng)。此模式的優(yōu)點是系統(tǒng)穩(wěn)定、易于維護，缺點是對主機資源要求過高，對大規(guī)模應(yīng)用支持不夠，難以實現(xiàn)跨硬件和跨平臺的信息共享，同時終端機應(yīng)用任務(wù)簡單，造成了資源浪費。在網(wǎng)絡(luò)分布式環(huán)境下，這種模式已經(jīng)基本上不予采用。
(2)客戶機/服務(wù)器(/，C/S)模式
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，客戶機/服務(wù)器(C/S)模式在20世紀80年代后期開始引入業(yè)界。該模式在分布式計算環(huán)境中，結(jié)合大型主機機構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)工作組兩者優(yōu)點，以高性能的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器為中心，集中管理核心資源，向客戶機提供應(yīng)用所需的數(shù)據(jù)支持;在客戶端運行應(yīng)用程序，功能主要是管理用戶接口，處理應(yīng)用邏輯，產(chǎn)生向服務(wù)器發(fā)送的數(shù)據(jù)庫請求，并從服務(wù)器接收結(jié)果。C/S模式既充分地共享服務(wù)器的資源，同時也使客戶機的本地資源得到了充分利用，整個系統(tǒng)的負載在客戶和服務(wù)器間得到合理分配，使得大規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用成為可能。
傳統(tǒng)的C/S模式是兩層結(jié)構(gòu)的，如圖8-5所示。第一層是在客戶機系統(tǒng)上，提供用戶界面、運行邏輯處理應(yīng)用;第二層是通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)合了數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，數(shù)據(jù)服務(wù)器接受客戶端SQL語句并對數(shù)據(jù)庫進行查詢，然后返回查詢結(jié)果。在C/S兩層結(jié)構(gòu)中，客戶端保持著應(yīng)用程序，直接訪問數(shù)據(jù)庫;服務(wù)器端存放著所有數(shù)據(jù)，每個客戶端與數(shù)據(jù)庫保持一個任務(wù)連接。客戶端通過應(yīng)用程序向數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)出請求，數(shù)據(jù)服務(wù)器據(jù)此請求對數(shù)據(jù)進行操作。用一個形象的比喻來描述，服務(wù)器端像一個倉庫，主要功能是存儲原材料和成品，但并不進行加工，而客戶端像最后的加工車間，完成從原料到成品的整個制造過程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)是，然后將成品存儲到倉庫。由于業(yè)務(wù)的處理邏輯主要在客戶機端執(zhí)行，因此這種結(jié)構(gòu)也被稱為胖客戶(Fat )結(jié)構(gòu)。
但隨著信息系統(tǒng)的進一步發(fā)展，基于C/S的信息系統(tǒng)暴露出越來越大的局限性，必須在客戶端安裝大量的應(yīng)用程序(客戶端軟件)，開發(fā)成本較高，不適應(yīng)大規(guī)模的信息系統(tǒng)，難以突破企業(yè)之間的組織邊界，企業(yè)與企業(yè)之間的信息交流受到很大制約，并且系統(tǒng)配置、維護管理和升級麻煩且費用大。所有這些導(dǎo)致了C/S模式的可管理性差，工作效率低。
(3)瀏覽器/服務(wù)器(/，B/S)模式
隨著的飛速發(fā)展，Web技術(shù)日趨成熟，自20世紀90年代開始瀏覽器/服務(wù)器(B/S)模式(亦稱Web應(yīng)用模式)逐漸發(fā)展和普及。B/S模式是在C/S模式的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其利用瀏覽器作為客戶端的應(yīng)用程序，采用瀏覽器-應(yīng)用服務(wù)器/Web服務(wù)器-數(shù)據(jù)庫服務(wù)器三層結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)信息以網(wǎng)絡(luò)頁面的形式傳輸。由于其客戶端利用了目前作為標準配置的瀏覽器，充分利用了的網(wǎng)絡(luò)資源，與傳統(tǒng)的C/S模式相比，其具有更簡單、更低成本、能夠提供更多信息等諸多優(yōu)勢。B/S模式的結(jié)構(gòu)如圖8-6所示。
圖8-5C/S模式體系結(jié)構(gòu)
圖8-6B/S模式體系結(jié)構(gòu)
這種系統(tǒng)在服務(wù)器端集中了所有的應(yīng)用邏輯，在客戶機上通過直觀、易于使用的瀏覽器從Web服務(wù)器上獲取信息。Web服務(wù)器通過HTTP建立了內(nèi)部頁面和各相關(guān)后臺數(shù)據(jù)庫的超文本鏈接，所以最終可以用瀏覽器查詢網(wǎng)絡(luò)上所有服務(wù)器的信息。其中瀏覽器構(gòu)成了系統(tǒng)的表示層，Web服務(wù)器及Web應(yīng)用服務(wù)器構(gòu)成了系統(tǒng)的應(yīng)用層，而數(shù)據(jù)庫服務(wù)器構(gòu)成了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)層。
B/S模式的一個重要特征是使所有應(yīng)用服務(wù)都有專門的應(yīng)用服務(wù)器處理，既減輕了數(shù)據(jù)服務(wù)器的處理負擔(dān)，又可以通過不同的應(yīng)用服務(wù)器使數(shù)據(jù)服務(wù)器支持不同的應(yīng)用以及大規(guī)模用戶的應(yīng)用。而瀏覽器作為客戶端，既避免了系統(tǒng)客戶端維護管理與升級的困難，又能同門戶網(wǎng)站無縫地相結(jié)合，使用非常方便，成為信息系統(tǒng)架構(gòu)的發(fā)展趨勢[6]。
(4)多層架構(gòu)模式
由前面介紹可以看出，B/S模式是在兩層C/S模式基礎(chǔ)上發(fā)展起來的三層結(jié)構(gòu)模式。自三層結(jié)構(gòu)的概念提出和應(yīng)用之后，其不斷被引申和擴展，進而逐漸產(chǎn)生了多層結(jié)構(gòu)，即前臺界面(如瀏覽器)、Web服務(wù)器、中間件(或應(yīng)用服務(wù)器)及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(見圖8-7)。
圖8-7多層模式體系結(jié)構(gòu)
①前臺界面:這一層直接與用戶交互，支持多種客戶端，它既可以是通過訪問的Web瀏覽器客戶端，也可以是通過企業(yè)運行的瘦客戶端。
②Web服務(wù)器:這一層是為基于Web的應(yīng)用程序服務(wù)的，支持訪問封裝有商務(wù)邏輯等應(yīng)用的組件，并負責(zé)響應(yīng)Web客戶端的請求。
③中間件:這一層是提供系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件之間連接的軟件，以便于軟件各部件之間的溝通，特別是應(yīng)用軟件對于系統(tǒng)軟件的集中的邏輯，在現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用框架如Web服務(wù)、面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)等中應(yīng)用比較廣泛。如數(shù)據(jù)庫、的，IBM公司的，BEA公司的應(yīng)用服務(wù)器以及公司的等都屬于中間件。
④數(shù)據(jù)庫服務(wù)器:這一層包括了用戶所要訪問的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、文件系統(tǒng)等。
與三層結(jié)構(gòu)相比，多層結(jié)構(gòu)模式增加了中間件的層次，其主要完成以下幾個方面的工作:
①提高系統(tǒng)可伸縮性，增加并發(fā)性能。在大量并發(fā)訪問發(fā)生的情況下，Web服務(wù)器可處理的并發(fā)請求數(shù)可以在中間件一層得到更進一步的擴展，從而提高系統(tǒng)整體并發(fā)連接數(shù);
②中間件/應(yīng)用層專門完成請求轉(zhuǎn)發(fā)或一些與應(yīng)用邏輯相關(guān)的處理，具有這一作用的中間件一般可以作為請求代理，也可作為應(yīng)用服務(wù)器。中間件的這種作用在J2EE的多層結(jié)構(gòu)中比較常用，如、-等提供的EJB容器，就是專門用以處理復(fù)雜企業(yè)邏輯的中間件技術(shù)組成部分。
③增加數(shù)據(jù)安全性。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計中，Web服務(wù)器一般都處于非軍事區(qū)，即直接可以被前端用戶訪問到，如果是一些在公網(wǎng)上提供服務(wù)的應(yīng)用，則Web服務(wù)器一般都可以被所有能訪問與聯(lián)網(wǎng)的用戶直接訪問。因此，如果在軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計上從Web服務(wù)器就可以直接訪問企業(yè)數(shù)據(jù)庫是不安全的。因此，中間件的存在，可以隔離Web服務(wù)器對企業(yè)數(shù)據(jù)庫的訪問請求:Web服務(wù)器將請求先發(fā)給中間件數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎(chǔ)是，然后由中間件完成數(shù)據(jù)庫訪問處理后返回[7]。
目前，在世界著名的電子商務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)中，大多采用了多層結(jié)構(gòu)設(shè)計。BEA公司在其產(chǎn)品白皮書中提出了N層結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖8-8所示。
圖8-8N層的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
這個結(jié)構(gòu)中，中間件/應(yīng)用層包括有三個層次:
①邏輯表達及動態(tài)網(wǎng)頁服務(wù)器。通過符合業(yè)界標準的程序接受Web服務(wù)提交的請求，訪問后臺提供的業(yè)務(wù)邏輯服務(wù)，提取業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，生成HTML頁面，返回給Web服務(wù)器。
②應(yīng)用服務(wù)器。通過運行組件或高效的中間件上的應(yīng)用程序，執(zhí)行電子商務(wù)的業(yè)務(wù)邏輯并訪問數(shù)據(jù)庫，更新并提取業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并將結(jié)果返回給表達邏輯層。
③系統(tǒng)集成服務(wù)器。接收來自表達邏輯層或業(yè)務(wù)邏輯層的請求，訪問同構(gòu)或異構(gòu)資源，并將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)返回給服務(wù)調(diào)用者。
這種邏輯結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，不僅意味著電子商務(wù)系統(tǒng)框架的基本形成，更為重要的是，它使系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和性能方面趨于合理。依據(jù)多層電子商務(wù)體系結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，為電子商務(wù)用戶從平臺的選型到業(yè)務(wù)的設(shè)計、實現(xiàn)、擴展、安全和維護都帶來了很大的好處[8]。
