软件构件与体系结构——原理、方法与技术 教学课件 ppt 作者 王映辉 15 软件框架的设计与实现

软件框架的设计与实现,王映辉 博士(后),教授,博导,软件框架的设计与实现,一、软件框架概述 二、TqmNET框架简介 三、TqmNET框架详解 四、TqmNET框架应用实例,软件框架的设计与实现,1.1 软件框架定义 1.2 软件框架分类,一、软件框架概述,E-mail：luopf_xaut163.com,4,2019/5/24,一、软件框架概述,1.1 软件框架定义,框架（Framework）：是对问题的部分解决，也是用户集成构件的架构。,框架描述了应用系统中所有的构件、构件之间的交互、连接件以及如何将构件和连接件结合的规则。,对于框架的具体定义，我们可以从不同角度去理解。,E-mail：luopf_xaut163.com,5,2019/5/24,一、软件框架概述,1.1 软件框架定义,从构件的角度看软件框架：,是整个系统或部分系统的可重用设计 由一组抽象构件及构件实例间的相互作用方式组成 是由开发人员定制的应用系统的骨架,E-mail：luopf_xaut163.com,6,2019/5/24,一、软件框架概述,1.1 软件框架定义,从程序设计的角度看软件框架：,定义了一个应用程序的骨架 提供可以放置于该骨架中的标准用户界面实现,E-mail：luopf_xaut163.com,7,2019/5/24,一、软件框架概述,1.1 软件框架定义,从领域应用的角度看软件框架：,在领域内完成业务需求的功能集合的一个概念模型 可以根据用户需要，来完成某些参数的定制而得到一个新的应用系统,软件框架的设计与实现,1.1 软件框架定义 1.2 软件框架分类,一、软件框架概述,E-mail：luopf_xaut163.com,9,2019/5/24,一、软件框架概述,1.2 软件框架分类,根据“应用软件中间件基础设施”可将软件框架分为：,基础设施框架：对系统基础功能的接近完整的实现，并留有扩展余地。例如：网络编程基础设施框架ACE(Adapted Communication Environment)。 中间件框架：对一些常用的中间件按需定制或是按需扩展而成。例如：Borland的VisiBroker就是一种实现对象请求代理的框架。 应用框架：面向应用领域中应用系统的骨架，但它并不提供完整的应用软件系统的全部。例如：Web应用框架Struts，微软的MFC。,E-mail：luopf_xaut163.com,10,2019/5/24,一、软件框架概述,1.2 软件框架分类,根据扩展点机制的不同可将软件框架分为：,白盒框架：有利于面向对象的继承和多态机制支持扩展点。 黑盒框架：强调接口机制。 灰盒框架：上述两种框架的一个混合体，实际中使用的最为广泛。,E-mail：luopf_xaut163.com,11,2019/5/24,一、软件框架概述,1.2 软件框架分类,根据应用范围的不同可将软件框架分为：,技术框架：致力于解决某一技术领域内的通用技术问题，并提供定制和扩展机制。技术框架又称为水平框架，所谓水平强调的是通用性、使用范围的广泛性。例如：Hibernate就是解决ORM问题的技术框架。 业务框架：在特定业务领域内通用的框架。业务框架又称为垂直框架，所谓垂直就是强调专门化。例如：一个网络管理软件的垂直框架针对网络管理这个专门领域提供了完善的功能。,软件框架的设计与实现,一、软件框架概述 二、TqmNET框架简介 三、TqmNET框架详解 四、TqmNET框架应用实例,软件框架的设计与实现,2.1 TqmNET框架概述 2.2 TqmNET框架总体结构 2.3 TqmNET框架结构的内部组成 2.4 TqmNET框架相关技术,二、TqmNET框架简介,E-mail：luopf_xaut163.com,14,2019/5/24,二、TqmNET框架简介,2.1 TqmNET框架概述,TqmNET框架是一个基于.NET平台开发的应用框架，用户可以通过对该框架进行扩展来完成具体系统的开发。,E-mail：luopf_xaut163.com,15,2019/5/24,二、TqmNET框架简介,2.1 TqmNET框架概述,TqmNET框架采用三层模型，主要包括以下三个组成部分：,基于MVC模式的表示层：该部分采用应用较为广泛的MVC模式，并且实现了页面表示和页面表示逻辑的分离。 简单业务逻辑的业务逻辑层：该部分将对数据库表的Selecte、Delete、Update、Add操作看做简单的业务逻辑包含在该部分中。用户可以对该部分进行扩展来完成所需的业务逻辑功能。 通用数据访问层：该部分采用.NET本身提供的ADO.NET技术，是一个适用于当今流行数据库的通用数据访问层。,E-mail：luopf_xaut163.com,16,2019/5/24,二、TqmNET框架简介,2.1 TqmNET框架概述,TqmNET框架具有以下几个特点 ：,良好的扩展性：提供多个接口用户进行扩展。 通用性强：能够适应不同用户的不同需求。 分层结构：各层间的耦合性低，可维护性强，并且能根据用户不同需求进行相应的改变。,软件框架的设计与实现,2.1 TqmNET框架概述 2.2 TqmNET框架总体结构 2.3 TqmNET框架结构的内部组成 2.4 TqmNET框架相关技术,二、TqmNET框架简介,E-mail：luopf_xaut163.com,18,2019/5/24,二、TqmNET框架简介,2.2 TqmNET框架总体结构,三层结构从下至上分别为： 数据访问层（Data Access Layer） 业务逻辑层（Business Logic Layer） 表示层（Presentation Layer）,TqmNET框架采用的是三层结构。,E-mail：luopf_xaut163.com,19,2019/5/24,二、TqmNET框架简介,2.2 TqmNET框架总体结构,也称为WEB层，主要负责同客户交互。这一层向用户提供服务，提供WEB界面，接受用户的输入，调用业务功能等，完成用户的需求。在这个层次里面没有业务逻辑的处理，而只是调用业务层面提供的服务。,三层结构示意图,E-mail：luopf_xaut163.com,20,2019/5/24,二、TqmNET框架简介,2.2 TqmNET框架总体结构,业务逻辑层是整个系统的核心，它与这个系统的业务（领域）有着密切的联系，业务逻辑层接受从表示层输入的用户请求，并根据相应的业务逻辑处理这些请求，如果有访问数据层的必要，那么就将相应的请求传入数据层，并将数据层返回的数据解释并组合成用户所需的信息，返回给表示层。,三层结构示意图,E-mail：luopf_xaut163.com,21,2019/5/24,二、TqmNET框架简介,2.2 TqmNET框架总体结构,数据访问层有时候也被称为数据层，它的主要作用就是负责数据库的访问。对数据库的访问简单地说就是实现对数据表的Select等操作。广义的数据访问层包括了数据库。,三层结构示意图,E-mail：luopf_xaut163.com,22,2019/5/24,二、TqmNET框架简介,2.2 TqmNET框架总体结构,三层结构交互示意图,从图的用户和左边箭头看起 ： （1）用户使用系统时，首先面对的是表示层，如果用户进行一个对数据库查询的操作，请求首先会发送到业务逻辑层。,E-mail：luopf_xaut163.com,23,2019/5/24,二、TqmNET框架简介,2.2 TqmNET框架总体结构,三层结构交互示意图,（2）业务逻辑层接受用户提交的数据，接着业务逻辑层将用户请求递交给数据访问层。,E-mail：luopf_xaut163.com,24,2019/5/24,二、TqmNET框架简介,2.2 TqmNET框架总体结构,三层结构交互示意图,（3）数据访问层充当业务逻辑层与数据库之间的一个桥梁，把请求递交给数据库，不应该在这一层再去做一些数据校验的工作，来自业务逻辑层的数据应该被认为是无误的。,E-mail：luopf_xaut163.com,25,2019/5/24,二、TqmNET框架简介,2.2 TqmNET框架总体结构,三层结构交互示意图,（4）数据库进行查询后将结果集返回给数据访问层，接着再返回给业务逻辑层，最后呈现给用户。,软件框架的设计与实现,2.1 TqmNET框架概述 2.2 TqmNET框架总体结构 2.3 TqmNET框架结构的内部组成 2.4 TqmNET框架相关技术,二、TqmNET框架简介,E-mail：luopf_xaut163.com,27,2019/5/24,二、TqmNET框架简介,2.3 TqmNET框架结构的内部组成,TqmNET框架结构的内部组成图,E-mail：luopf_xaut163.com,28,2019/5/24,二、TqmNET框架简介,2.3 TqmNET框架结构的内部组成,采用面向接口编程的思想 ，将一些通用的数据库操作抽象成方法封装在IDAL程序集中，不同的数据库通过不同的DAL程序集来实现接口，不同的DAL程序集又对应着不同的访问数据库的方法，这些方法封装在DBUtility程序集中。 数据访问层还要提供方法供业务逻辑层调用，使业务逻辑层能够通过该层访问数据库。,E-mail：luopf_xaut163.com,29,2019/5/24,二、TqmNET框架简介,2.3 TqmNET框架结构的内部组成,该部分包含一系列业务逻辑处理类。 该部分在TqmNET框架中的地位比较特殊，它不仅需要通过数据访问层的DALFactory程序集来创建数据对象，以调用数据访问层提供的方法来完成业务逻辑，还需要提供方法供表示层调用完成业务逻辑处理。,E-mail：luopf_xaut163.com,30,2019/5/24,二、TqmNET框架简介,2.3 TqmNET框架结构的内部组成,该部分用于实现与用户的交互，包括UI和页面逻辑。 UI用于给用户提供可视化的界面，由一系列的控件通过拖拽组合而成； 页面逻辑用于控制界面的显示、调用业务逻辑及控制页面跳转等，由控件的事件组成。 当用户在UI上单击某个控件时，触发该控件的事件，而在这些事件中包含着对业务逻辑层提供的方法的调用，通过这些方法来完成用户所请求的业务逻辑操作。,软件框架的设计与实现,2.1 TqmNET框架概述 2.2 TqmNET框架总体结构 2.3 TqmNET框架结构的内部组成 2.4 TqmNET框架相关技术,二、TqmNET框架简介,E-mail：luopf_xaut163.com,32,2019/5/24,二、TqmNET框架简介,2.4 TqmNET框架相关技术,TqmNET框架采用的技术如下： .NET ADO.NET .NET反射机制 MVC模式,E-mail：luopf_xaut163.com,33,2019/5/24,二、TqmNET框架简介,2.4 TqmNET框架相关技术,.NET,.NET框架为所有.NET应用程序提供了一个全新的运行环境和基础类库，它具有非常强大的功能，具有如下特征：,统一编程模型 ：使用同样的编程基础类库 多样的开发语言 ：C#，VB.NET，VC+.NET等 简化开发 ：可以实现跨语言继承 简化应用部署和管理 ：程序集包含引用信息 提供强壮安全的运行环境 ：CLR提供了垃圾收集、类型安全检查和异常处理等机制,E-mail：luopf_xaut163.com,34,2019/5/24,二、TqmNET框架简介,2.4 TqmNET框架相关技术,ADO.NET,ADO.NET是.NET平台提供的数据访问技术，ADO.NET的实现依赖于.NET框架提供的数据访问服务的类。,使用AD