架構設計：數據訪問層簡述

在前面簡單描述了下服務層，SOA面向服務架構，架構設計-業務邏輯層，以及一些面向設計原則理解和軟體架構設計箴言。這篇博客我們將繼續進入我們的下一層：數據訪問層。無論你用的是什麼開發模式或者是業務模式，到最後最必須具有持久化機制，持久化到持久化介質，並能對數據進行讀取和寫入CRUD。這就是數據訪問層。你可能是利用xml等文件格式磁碟存儲，常用的關係資料庫存儲，或者NoSql(not only sql)的記憶體存儲或文檔存儲等等存儲介質。而這裡我只關心關係資料庫存儲。

數據層需要提供的職責有：

1：CRUD服務。作為唯一可以與存儲介質交互的中間層出現，負責業務對象的增加，修改，刪除，載入。

2：查詢服務。這不同於CRUD中的R（read），read傾向於的單個對象，元組。而這裡的查詢針對複雜查詢，比如一個國內電商的客戶為四川的訂單。這裡會涉及倉儲層。所謂倉儲模式指的是一個提供業務對象查詢的類，他隱藏了數據查詢的解析步驟，封裝sql解析邏輯。

3：事務管理。這裡所說的是業務事務，在一個應用系統中每次請求都會產生多次的多數據對象的新增，修改，刪除操作。如果我們每次都依次代開資料庫連接，準備數據包，操作資料庫，關閉數據連接。這些將會給我們帶來很多不必要的性能開銷。資料庫管理員經常會要求“儘量少的與資料庫交互”，這也必須成為我們的開發原則。更好的操作是我們在記憶體中建立一個和數據倉庫，維護變化的對象，在業務操作完成一次性提交到數據存儲介質，提供業務事務。業務事務有個很好聽的名字工作單元（UOW），在微軟給我們提供的DataSet，orm框架都回必須存在業務事務。

4：併發處理。UOW應避免業務數據連接的多次提交打開而出現，但在記憶體離線操作，這就可能導致數據一致性問題。在多用戶的環境，對數據併發處理需要制定一個策略。一般我們會採用樂觀併發處理：用戶可以任意的離線修改，在修改更新時候檢查對象是否被修改，如果被修改者本次更新失敗。簡單的說就是防止丟失修改。防止丟失修改，我們可以採用where 加上一系列原值，或者加上修改時間戳或者版本號標記。同時還有許多其他的併發解決模式，但樂觀併發鎖用到更普遍。

5：數據上下文：整和所有職責。在數據訪問層概念職責都會有一個共同的暴露給外部的介面。我們需要一個高層次的組件，來同一提供對數據存儲介質的訪問操作。，同一訪問資料庫CRUD，事務，併發服務的高層次類，叫做數據上下文（Context）。EF中的ObjectContext，NHibernate的session，linq to sql 的DataContext等等。

數據訪問層的一些概念（這裡不會是全部，僅一些個人覺得重要的概念）：

1：數據映射器：將記憶體中修改的對象提交至存儲介質，則需要要映射邏輯來完成，數據映射器就是就是一個實現將某種類型的業務對象持久化的類（數據映射器模式定義如《P of EAA》）。

2：倉儲層（Repository）：在上面提到：所謂倉儲模式指的是一個提供業務對象查詢的類，他隱藏了數據查詢的解析步驟，封裝sql解析邏輯。在面向對象的世界里我們用對象進行查詢，返回結果為對象集。這裡的查詢可能是從資料庫，或者來至緩存，這取決你的策略，你倉儲層的實現。

3:工作單元（UOW）：Martin Fowler《P of EAA》定義：工作單元記錄在業務事務過程中對資料庫有影響的所有變化。操作結束後，作為一種結果，工作單元瞭解所有需要對資料庫做的改變。在上面第3點業務事務講的差不多，這裡不是累述。

4：標示映射（Identity Map）：其作用在於：便於跟蹤業務對象，調用者在一個業務事務中使用的是同一個實例，而不是每次執行產生一個新的對象。表示映射為一個散列表存儲（散列具有快速定位O(1)）。類似於緩存的實現方式，保證了在同一個業務事務數據上下文引用修改同一個業務對象。但絕不同於緩存。從持續時間來說，標示映射生命周期為業務事務內。實現上等同於數據上下文期。但比起緩存來說其周期太短，根本不能對性能有多大的改善。緩存更重要的命中率，而標示映射保證同一數據上下文采用修改同一個業務對象的引用。

5：樂觀併發鎖：在上面也曾提到，其保證離線操作數據的對數據一致性的衝突解決方法。首先樂觀在於允許離線操作，容忍衝突，防止數據丟失修改，可利用原讀取數據值得where條件或者時間戳，版本號解決。

6：延時載入：對象並不是一次性載入完成，而是按照需求多次載入數據，到用時載入。業務對象太多關聯，數據量太多餘龐大，而我們每次業務事務需要操作的對象都只會是部分，不需要太多的數據對象。同事業務對象中還存在迴圈引用，這樣不適於對象整體的一次性載入。延時載入提供了優化，意圖在“儘可能的少載入，並按需載入，只載入需要的數據部分”。

7：持久化透明對象（PI或POCO）：當對象模型不存在任何外部依賴，特別是對於數據訪問層的依賴，那麼這個模型就是持久化透明的，POCO。一個POCO的對象不需要繼承至某個特定的類，實現特定的介面，或提供專門的構造函數。一個非持久化透明的對象這以為者存在外部的依賴，而我們更喜歡領域對象只是一個簡單額c#類，可以在持久化層等獨立切換。這就導致實現的時候我們無法很直接的跟蹤業務對象，這就是面向方面編程（AOP）或者代理模式的大顯身手。可惜AOP在.net中不是那麼直接，很多ORM框架如NHibernate之類的利用代理模式Emit動態註入IL實現跟蹤，添加新的行為。所以NHibernate中要求領域對象的所有欄位屬性方法都必須是虛方法可重寫的。:

8：CQRS（Command Query Responsibility Segregation，命令查詢職責分離）：CQRS是在DDD的實踐中引入CQS理論而出現的一種體繫結構模式，命令和查詢被分離。

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