三層結(jié)構(gòu)部分技術(shù)闡述
CHIS5.0體系結(jié)構(gòu)及開發(fā)運(yùn)行環(huán)境的選擇
1.1 系統(tǒng)環(huán)境及體系結(jié)構(gòu)選擇的基本要素
系統(tǒng)環(huán)境及體系結(jié)構(gòu)的確定是系統(tǒng)分析最主要的任務(wù)之一,它受到多種因素的制約,關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的成敗, CHIS5.0體系結(jié)構(gòu)及開發(fā)運(yùn)行環(huán)境的選擇主要考慮下述因素.
1. 要完全支持系統(tǒng)功能需求, 支持7天/24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行,足夠的磁盤容量, 足夠快的支持大量實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)處理的運(yùn)行速度,管理復(fù)雜關(guān)系中數(shù)據(jù)庫(kù)表的能力,安全性,容錯(cuò), 支持用戶界面的友善性設(shè)計(jì)等.
2. 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境及工具的選擇要易于程序員學(xué)習(xí),掌握,支持程序編制的高效率,減低程序維護(hù)的難度, 支持完全面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì).
3. 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境和體系結(jié)構(gòu)要有較強(qiáng)的靈活性,可伸縮性,可擴(kuò)展性和開放性,應(yīng)能支持系統(tǒng)產(chǎn)品化的目標(biāo), 應(yīng)能支持不同地區(qū),不同規(guī)模,不同計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平的醫(yī)院的需求.
4. 系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)的選擇即要考慮其計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的先進(jìn)性,又要照顧其市場(chǎng)領(lǐng)域的成熟性,選擇成熟的先進(jìn)技術(shù)是我們的目標(biāo). 先進(jìn)性保證我們的選擇符合計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向,有利于系統(tǒng)的進(jìn)一步開發(fā)，不會(huì)早的面臨落后與淘汰的被動(dòng)局面，成熟性則保證所選擇的環(huán)境是可靠的，無論開發(fā)和運(yùn)行均較少受到系統(tǒng)不穩(wěn)定性的損害。
5. 高性能價(jià)格比系統(tǒng)環(huán)境與體系結(jié)構(gòu)的確定，即在滿足上述要求的情況下選擇價(jià)格最低的軟硬件產(chǎn)品，組合構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)。
1．2 多層客戶機(jī)/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)（C/S/S）
早在70年代末第一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)出現(xiàn)時(shí)，計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)代就已悄然開始。那時(shí)的觀念是由應(yīng)用程序與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)共享統(tǒng)一文件系統(tǒng)，這種數(shù)據(jù)處理的模式一般稱為單層結(jié)構(gòu)（1 －Tier）。 由于這種結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)程序占用計(jì)算機(jī)資源較多也不利于多用戶環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問，于是在80年代中期，數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用開始轉(zhuǎn)向C/S（Client/Server） 結(jié)構(gòu)， 也就是所謂的兩層結(jié)構(gòu)(2－Tier)。 這種結(jié)構(gòu)在近十年內(nèi)不但得到了廣泛的運(yùn)用， 而且相當(dāng)成功。 然而，在兩層C/S 結(jié)構(gòu)成功的背后卻逐漸暴露出其構(gòu)架上的缺陷。具體表現(xiàn)在以下幾方面：
（1）由于客戶端和服務(wù)器端直接連接，服務(wù)器將消耗部分系統(tǒng)資源用于處理 與客戶端的連接工作。那么每當(dāng)同時(shí)存在大量客戶端數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)，服務(wù)器有限的系統(tǒng)資源將被用于頻繁應(yīng)付與客戶端之間的連接，從而無法及時(shí)響應(yīng)數(shù)據(jù)請(qǐng)求�？蛻舳藬�(shù)據(jù)請(qǐng)求堆積的直接后果將導(dǎo)致系統(tǒng)整體運(yùn)行效率的大幅降低甚至全面崩潰。
（2）Client與Server直接連接，安全性低。非法用戶容易通過Client直接闖入中心數(shù)據(jù)庫(kù)，造成數(shù)據(jù)損失
(3) Client程序肥大，并且隨著業(yè)務(wù)規(guī)則的變化，需要隨時(shí)更新Client端程序，大大增加維護(hù)量，造成維護(hù)工作困難，客戶端應(yīng)用程序的分發(fā)工作的煩瑣程度令人難以接受。
（4）在存儲(chǔ)過程調(diào)用中，即所有處理過程都在數(shù)據(jù)庫(kù)層進(jìn)行，只是將最終結(jié)果返回到客戶端。這種結(jié)構(gòu)的業(yè)務(wù)邏輯需采用專用語言開發(fā)，很難再移植到其他的數(shù)據(jù)庫(kù)上去。
90年代中期后,由于分布式計(jì)算技術(shù)和Web的迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)在傳統(tǒng)的 C/S 結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了兩個(gè)重要轉(zhuǎn)變：
一是在客戶層與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器層之間增加了一層或幾層中間件（Mid-ware）或稱為應(yīng)用服務(wù)器，這種新的結(jié)構(gòu)就是所謂的3層或多層結(jié)構(gòu)（C/S/S 3-Tier n-Tier）。由中間件處理應(yīng)用系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯，客戶端程序只處理界面的顯示；由中間件與數(shù)據(jù)庫(kù)通訊，客戶端因?yàn)椴恍枰c數(shù)據(jù)庫(kù)通訊，所以不需要安裝數(shù)據(jù)庫(kù)的客戶端程序和數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)程序，可以使客戶端程序變得更小，更快；中間件可以有多個(gè)并且可以安裝在不同的計(jì)算機(jī)上，將處理工作分散開來，改善性能
二是隨著Internet/Intranet的流行，越來越多的客戶需要數(shù)據(jù)庫(kù)的前端能夠在瀏覽器中運(yùn)行，于是出現(xiàn)了B/S（Browser/Server）結(jié)構(gòu)。應(yīng)用服務(wù)器的出現(xiàn)使得原來占用資源很多的應(yīng)用程序客戶端（稱作肥客戶）轉(zhuǎn)變成占用資源較少的瘦客戶，也使得瘦客戶可以在瀏覽器中運(yùn)行。這兩個(gè)轉(zhuǎn)變實(shí)際上同時(shí)發(fā)展并且相互推進(jìn)。
今天我們所面臨的問題是如何能夠創(chuàng)建通向未來的沒有中斷的跨越LAN、WAN 和Internet 平臺(tái)的分布式可伸縮性的應(yīng)用結(jié)構(gòu),以滿足當(dāng)今復(fù)雜的、不斷發(fā)展變化的業(yè)務(wù)需求，同時(shí)又能確保醫(yī)院在系統(tǒng)、應(yīng)用、信息及人員上的投資。能夠適應(yīng)這種變化的結(jié)構(gòu)是多層分布式計(jì)算體系結(jié)構(gòu)。多層體系結(jié)構(gòu)能夠在低費(fèi)用的條件下比現(xiàn)行的PC LAN、兩層客戶/服務(wù)器或主機(jī)/終端應(yīng)用結(jié)構(gòu)提供更好、更及時(shí)信息的可能性。多層分布式計(jì)算應(yīng)用服務(wù)技術(shù)是目前數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用發(fā)展的潮流，傳統(tǒng)的客戶/服務(wù)器（二層）的應(yīng)用正朝著三層或N-Tier 結(jié)構(gòu)發(fā)展。
三層結(jié)構(gòu)是傳統(tǒng)的客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的發(fā)展，代表了企業(yè)級(jí)應(yīng)用的未來，典型的有多層C/S應(yīng)用，Web下的應(yīng)用等。
多層結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)具體體現(xiàn)在：
安全性：中間層隔離了客戶直接對(duì)數(shù)據(jù)服務(wù)器的訪問，保護(hù)了數(shù)據(jù)庫(kù)的安全；
可以通過使用不同的訪問約束，來分層隔離敏感的功能。這提供了一個(gè)靈活的和可配置的安全層。中間層可以限制敏感部分的入口點(diǎn)，使你能更加容易地控制對(duì)它的訪問
穩(wěn)定性：對(duì)于要求24*7工作的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，多層分布式體系提供了更可靠的穩(wěn)定性：
1、 中間層緩沖Client與數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)際連接，使數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)際連接數(shù)量遠(yuǎn)小于Client應(yīng)用數(shù)量。當(dāng)然，連接數(shù)越少，我們的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)就越穩(wěn)定。
2、 Fail/Recover機(jī)制能夠在一臺(tái)服務(wù)器當(dāng)機(jī)的情況下，透明地把客戶端工作轉(zhuǎn)移到其他具有同樣業(yè)務(wù)功能的服務(wù)上。
易維護(hù)：由于業(yè)務(wù)邏輯在中間服務(wù)器，當(dāng)業(yè)務(wù)規(guī)則變化后，客戶端程序基本不做改動(dòng)；
快速響應(yīng)：通過負(fù)載均衡以及中間層緩存數(shù)據(jù)能力，可以提高對(duì)客戶端的響應(yīng)速度；
系統(tǒng)擴(kuò)展靈活：基于多層分布體系，當(dāng)業(yè)務(wù)增大時(shí)，可以在中間層部署更多的應(yīng)用服務(wù)器，提高對(duì)客戶端的響應(yīng)，而所有變化對(duì)客戶端透明。
開放性： 由于每個(gè)中間層部件都有標(biāo)準(zhǔn)的接口，我們將開放系統(tǒng)中大多數(shù)部件的接口，提供給其他軟件公司或客戶進(jìn)行二次開發(fā)，可以重寫自己的客戶端程序，寫自己的瀏覽器程序，可重寫針對(duì)特殊需求的中間層部件，也可增加新的部件到系統(tǒng)中。
適用性：基于部件的開發(fā)，使系統(tǒng)的適用性大大增強(qiáng)，可針對(duì)特殊的業(yè)務(wù)需求開發(fā)專門的部件來替換原有的部件。
復(fù)用性：軟件對(duì)象的復(fù)用性大大增強(qiáng)。
多層結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)
Microsoft 的 DNA（Distributed Internet Information Architecture）技術(shù)是以 MTS/COM+ 為基礎(chǔ)的，輔以 ASP/MSMQ 等的一整套集成在 Windows 2000 中的分布式應(yīng)用開發(fā)技術(shù)。以 MTS/COM+ 提供事務(wù)服務(wù)，用 DCOM/RPC 進(jìn)行分布對(duì)象間通訊，用 ASP 進(jìn)行 Web 應(yīng)用開發(fā)，用 MSMQ 提供消息通訊。
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