8. Архитектура распределенных приложений
Рассмотрим архитектуру распределенного приложения, позволяющую ему выполнять сложные и разнообразные функции. В разных источниках приводятся различные варианты построения распределенных приложений. И все они имеют право на существование, ведь такие приложения решают самый широкий круг задач во многих предметных областях, а неудержимое развитие средств разработки и технологий подталкивает к непрерывному совершенствованию.
Тем не менее существует наиболее общая архитектура распределенного приложения, согласно которой оно разбивается на несколько логических слоев, уровней обработки данных.
Приложения, как известно, предназначены для обработки информации, и здесь можно выделить три главнейшие их функции:
1.· Представление данных (пользовательский уровень).
Здесь пользователи приложения могут просмотреть необходимые данные, отправить на выполнение запрос, ввести в систему новые данные или отредактировать их;
2. Обработка данных (промежуточный уровень, middleware).
На этом уровне:
сконцентрирована бизнес-логика приложения,
осуществляется управление потоками данных
организуется взаимодействие частей приложения.
Именно концентрация всех функций обработки данных и управления на одном уровне считается основным преимуществом распределенных приложений;
3. Хранение данных (уровень данных) - это уровень серверов баз данных.
Здесь расположены:
сами серверы,
базы данных,
средства доступа к данным,
различные вспомогательные инструменты.
Нередко такую архитектуру называют трехуровневой или трехзвенной. И очень часто на основе этих "трех китов" создается структура разрабатываемого приложения. При этом всегда отмечается, что каждый уровень может быть дополнительно разбит на несколько подуровней. Например, пользовательский уровень может быть разбит на собственно пользовательский интерфейс и правила проверки и обработки вводимых данных.
Безусловно, если принять во внимание возможность разбиения на подуровни, то в трехуровневую архитектуру можно вписать любое распределенное приложение.
Но здесь нельзя не учитывать еще одну характерную особенность, присущую именно распределенным приложениям, - это управление данными.
Важность этой функции очевидна, поскольку очень трудно создать реально работающее распределенное приложение (со всеми клиентскими станциями, промежуточным ПО, серверами БД и т. д.), которое бы не управляло своими запросами и ответами. Поэтому распределенное приложение должно обладать еще одним логическим уровнем - уровнем управления данными.
Следовательно, целесообразно разделять промежуточный уровень на два самостоятельных: уровень обработки данных (так как необходимо учитывать важное преимущество, которое он дает, - концентрацию бизнес-правил обработки данных) и уровень управления данными. Последний обеспечивает контроль выполнения запросов, обслуживает работу с потоками данных и организует взаимодействие частей системы.
Таким образом, можно выделить четыре основных уровня распределенной архитектуры (см. рис. 2):
представление данных (пользовательский уровень);
правила бизнес-логики (уровень обработки данных);
управление данными (уровень управления данными);
хранение данных (уровень хранения данных).
Рис. 2. Основные уровни архитектуры распределенного приложения
Три уровня из четырех, исключая первый, занимаются непосредственно обработкой данных.
Уровень представления данных позволяет визуализировать и редактировать данные. При помощи этого уровня пользователи получают данные от уровня обработки данных, который, в свою очередь, извлекает информацию из хранилищ и осуществляет все необходимые преобразования данных.
После ввода новой информации или редактирования существующей потоки данных направляются в обратный путь: от пользовательского интерфейса через уровень бизнес-правил в хранилище.
Еще один уровень - управления данными - стоит в стороне от магистрального потока данных, но он обеспечивает бесперебойное функционирование всей системы, управляя запросами и ответами и взаимодействием частей приложения.
Отдельно необходимо рассмотреть вариант просмотра данных в режиме "только для чтения". В этом случае уровень обработки данных не используется в общей схеме передачи данных, так как необходимость вносить какие-либо изменения отпадает. А сам поток информации является однонаправленным - из хранилища на уровень представления данных.