架构是应用程序中最重要的部分之一，它决定了应用程序的可靠性和灵活性。一个强大的架构不仅能够提高用户体验，还能为开发者提供高效的工作方式。在众多架构模式中，3层架构是一种广为人知且经常被采用的结构。本文将首先介绍3层架构是什么，以及它是如何工作的。
3层架构包含三个主要层次：
(1) 表示层（Presentation Layer） 这一层与用户交互。在网站上看到的内容通常是在表示层实现的。Web表单、用户界面、面板等都属于这一层，用户可以在这里与应用程序进行交互。
(2) 业务逻辑层（Business Layer） 这一层包含了应用程序的主要逻辑。所有的类、属性、构造函数和方法都在这里实现。这一层从表示层获取数据，然后将其传递给数据访问层以对数据库执行操作。数据访问层随后返回处理过的数据给业务逻辑层，业务逻辑层再将这些数据传递回表示层。因此，业务逻辑层是表示层和数据访问层之间的桥梁。
(3) 数据访问层（Data Access Layer） 这一层只被授权（理想情况下）对数据库执行操作，并在数据库上执行CRUD（创建、读取、更新和删除）查询。它将运行存储过程并返回由它们处理的数据，然后将这些数据传回业务逻辑层。
因此，在标准的3层架构中，表示层永远不会直接与数据访问层通信，反之亦然。
结论： 现在，可能会问“为什么要使用3层架构？”答案是，3层应用程序架构为开发者提供了一个创建灵活且可重用应用程序的模型。通过将应用程序分解为不同的层次，开发者只需要修改或添加特定的层次，而不必重写整个应用程序。例如，如果想在数据库的用户表中添加一个新的字段“mobile”，将不得不在每个需要获取这个字段、更新这个字段或将值插入这个字段的地方更改代码。但是，如果实现了3层架构，只需要在用户类中添加一个新的属性就可以了！
由于业务逻辑与数据访问层分离，更改数据访问层不会对业务逻辑产生太大影响。假设从SQL Server数据存储迁移到Oracle，业务逻辑层组件和表示层不需要任何更改。只需要对数据访问层进行更改，就可以了！
因此，从开发者的角度来看，使用分层架构构建的应用程序是高效且易于管理的。
3层架构提供了许多优势，以下是一些主要的：
(1) **分离关注点**：通过将应用程序分解为表示层、业务逻辑层和数据访问层，每个层次都可以独立开发和维护，从而提高了代码的可维护性和可扩展性。
(2) **重用性**：由于业务逻辑与表示层和数据访问层分离，相同的业务逻辑可以用于不同的用户界面或不同的数据存储解决方案，从而提高了代码的重用性。
(3) **易于测试**：3层架构允许开发者独立测试每个层次，这使得单元测试和集成测试更加容易和有效。
(4) **灵活性**：在3层架构中，更改一个层次通常不会影响其他层次，这使得应用程序更加灵活，可以更容易地适应需求的变化。
(5) **安全性**：通过将表示层与数据访问层分离，可以更容易地实现安全措施，如用户认证和数据加密，而不会干扰业务逻辑。
实现3层架构通常涉及以下步骤：
(1) **定义数据访问层**：创建一个数据访问层，用于与数据库交互。这一层应该包含所有数据库操作的代码，如CRUD操作。
public class DataAccessLayer {
public void Create(string data) {
// 数据库创建操作
}
public string Read(string id) {
// 数据库读取操作
return "data";
}
public void Update(string id, string data) {
// 数据库更新操作
}
public void Delete(string id) {
// 数据库删除操作
}
}
(2) **定义业务逻辑层**：创建一个业务逻辑层，用于实现应用程序的核心逻辑。这一层应该调用数据访问层的方法，并处理业务规则。
public class BusinessLogicLayer {
private DataAccessLayer dataAccessLayer;
public BusinessLogicLayer() {
dataAccessLayer = new DataAccessLayer();
}
public string ProcessData(string data) {
// 业务逻辑处理
return dataAccessLayer.Read(data);
}
}
(3) **定义表示层**：创建一个表示层，用于与用户交互。这一层应该调用业务逻辑层的方法，并显示结果。
public class PresentationLayer {
private BusinessLogicLayer businessLogicLayer;
public PresentationLayer() {
businessLogicLayer = new BusinessLogicLayer();
}
public void DisplayData(string data) {
string result = businessLogicLayer.ProcessData(data);
// 显示结果
Console.WriteLine(result);
}
}
(4) **集成层次**：将这三个层次集成到一个应用程序中，确保它们可以正确地相互通信。