软件体系结构风格

软件体系结构的学习第二篇，软件体系结构风格。

1.软件体系结构定义

软件体系结构的定义：某一特定软件领域的系统组织方式的惯用方式。通俗来讲就是某一类软件的体系结构的特性抽象，它还是由3C构成（Component，Connector，Constraint）。软件体系结构与不同的软件体系结构风格的关系就好比人与黄种人，白种人，黄种人的关系。

2.常见软件体系结构风格

下文的每个软件体系结构风格会从Component，Connector来讲述，一些会附有例子辅助理解。

2.1管道和过滤器

构件：过滤器，输入一组数据，经过处理，并输出一组数据。（IPO）

连接件：管道，将一个构件的输出作为另一个构件的输入。

e.g Linux的管道命令，编译器，Java8特性Stream

2.2数据抽象和面向对象组织

构件：对象

连接件：函数或过程（通过它们实现对象的交互）

2.3基于事件的隐式调用

构件分为两种，事件源（ Event Source）和事件处理器（Event Handler）。

连接件为注册。

这个软件体系结构风格与观察者模式相关，事件源就是观察目标，事件处理器就是观察者。将观察者注册到观察目标中的注册对应的就是连接件。所谓隐式调用指的就是事件源和事件处理器是独立的两个构件，事件源并不知道当它触发时，事件处理器会作何反应。

e.g 数据库管理系统和用户界面。

场景模拟：

点击按钮，画面随机变色,按钮的内容变为颜色对应的rgb参数。

测试代码：

package com.lordbao.practice;

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.util.Random;

/**
 * @Author Lord_Bao
 * @Date 2020/10/12 18:38
 * @Version 1.0
 */
public class TestImplicitCallBasedOnEvent {

      public static void main(String[] args) {
            new MyFrame();
      }
}

class  MyFrame extends JFrame{

      //面板容器，用于添加组件
      private JPanel panel;

      public  MyFrame(){

            //面板容器，用于添加组件
            panel = new JPanel();
            JButton button = new JButton("Button");
            panel.add(button);


            //设置框体起始位置和大小
            this.setBounds(200,200,400,400);
            //设置点击关闭按钮，默认程序终止
            this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
            this.add(panel);
            this.setVisible(true);

            /**  核心代码
             *   注册 :将观察者注册到观察目标里去
             *
             *   注册即为连接件
             *   观察者即ChangePaneColorListener  就是事件处理构件
             *   观察目标即  Button               就是事件源控件
             *
             *   所谓隐式就是事件源构件并不知道当它触发时，事件处理构件会作何处理。
             *   只有当事件触发时，才会知道事件处理构件如何处理。
             */
            button.addActionListener(new ChangePaneColorListener());
      }

     //内部类
     private class ChangePaneColorListener  implements ActionListener{

         /**
          * 事件处理构件的处理
          */
        @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                  /**
                   *  给面板的背景产生一个随机的颜色
                   */
                Random random = new Random() ;
                int r = random.nextInt(256);
                int g=  random.nextInt(256);
                int b = random.nextInt(256);
                Color backgroundColor = new Color(r,g,b);
                panel.setBackground(backgroundColor);

                  /**
                   * 如果事件源（Event Source）是按钮
                   * 那么该按钮的文本就设置为Color的种类
                   */
                if(e.getSource().getClass().equals(JButton.class)){
                     JButton button = (JButton)e.getSource();
                     button.setText(backgroundColor.toString());
                }
            }
      }
}

测试效果：

核心代码及分析：

/**  核心代码
 *   注册 :将观察者注册到观察目标里去
 *
 *   注册即为连接件
 *   观察者即ChangePaneColorListener  就是事件处理构件
 *   观察目标即  Button               就是事件源控件
 *
 *   所谓隐式就是事件源构件并不知道当它触发时，事件处理构件会作何处理。
 *   只有当事件触发时，才会知道事件处理构件如何处理。
 */
button.addActionListener(new ChangePaneColorListener());

2.4分层系统

构件：各个层

连接件：层之间的调用

这样的分层系统的好处就是降低耦合，提高复用。

e.g MVC架构，OSI7层模型。

2.5仓库系统

构件：中央结构（数据库）和其他一些独立构件的集合

连接件：仓库和在系统中很重要的外部构件之间的相互作用

2.6C/S风格

C/S风格的是基于资源不对等，且为了资源共享而提出的，核心组成部分为Client（客户端），Server（服务端）和网络。显然，客户端和服务端为构件，网络即为连接件。

C/S风格整体来说可分为三类，如下图所示。

如图，不难发现，数据层是放在服务器上的，而表示层是放在客户机上的。功能层放在服务器还是客户机的一个效果就是减轻了另一方的压力。其中（2）是三层C/S风格的体现，它将数据层，功能层分别用不同的服务器来处理，目的也很明显，减轻压力，可以实现并行开发，但是这样构建成本也会有增高。

C/S架构的优点就是数据操作和事务处理很强，灵活性也比较高（服务器和客户机根据实际情况进行功能调整）

C/S架构的缺点就是跨平台能力差，需要针对不同操作系统进行开发，这样成本会提高，除此外更新繁琐不方便。

比如QQ领不到新版的红包，游戏需要更新补丁。

2.7B/S风格

B/S即Browser和Server，它其实也是三层C/S风格的体现方式。如下图所示：

基于B/S体系结构的软件，系统安装、修改和维护全在服务器端解决，从而达到了一种“零客户端”的功能。

B/S很明显的优点就是跨操作系统，升级更加方便（刷新一下即可）。

B/S的缺点就是安全性以及响应速度都会低于C/S风格。

针对实际情况，采用不同的C/S或是B/S架构或是混合结构进行开发。

e.g1后台管理用C/S，前端展示用B/S。

e.g2公司内网用B/S，远程访问用C/S。

e.g3银行，监控，医疗用C/S.

3.总结

1.软件体系结构风格是某一类特定领域的软件体系结构的抽象总结，本质还是由3C构成，灵明石猴和六耳猕猴都是猴。

2.软件体系结构风格有个印象即可，当然基于事件的隐式调用和C/S和B/S着重理解。

• 基于事件的隐式调用：所谓隐式指的是事件源并不知道当它触发时，事件处理器会作何反应。这里和观察者模式挂钩。
• C/S分为三类：2层的优点是易于理解，3层的优点是便于并行开发，但会增加成本，通信效率会降低。整个C/S的优点是安全和灵活，缺点是跨平台导致成本高，升级维护麻烦。
• B/S是C/S的一个特例，它是三层C/S的一个体现，它将软件的升级，维护，数据处理全部都放在服务端。它的优点是升级方便，跨操作系统。缺点就是安全和响应速度会低于C/S.