软件开发中的架构、模式与技术实践

# 软件开发中的架构、模式与技术实践 ## 1. 软件开发基础概念 ### 1.1 逻辑类型 在软件开发中，存在多种逻辑类型，包括业务逻辑、数据源逻辑、领域逻辑和表示逻辑。领域逻辑的组织至关重要，需要进行合理的选择和分层，其中服务层在领域逻辑中起到了关键作用。 | 逻辑类型 | 说明 | | ---- | ---- | | 业务逻辑 | 处理业务规则和流程 | | 数据源逻辑 | 负责与数据源交互 | | 领域逻辑 | 核心业务逻辑，需合理组织 | | 表示逻辑 | 处理用户界面展示 | ### 1.2 事务相关概念 事务是软件开发中的重要概念，涉及到事务隔离、事务类型等。事务隔离有多种级别，如读未提交、读已提交、可重复读和可串行化。事务类型包括业务事务和系统事务，它们之间存在一定的关系。 - 事务隔离级别： - 读未提交（Read uncommitted）：允许读取未提交的数据，可能会出现脏读。 - 读已提交（Read committed）：只能读取已提交的数据，避免了脏读，但可能会出现不可重复读。 - 可重复读（Repeatable read）：保证在同一个事务中多次读取同一数据的结果相同，避免了不可重复读，但可能会出现幻读。 - 可串行化（Serializable）：最高的隔离级别，保证事务串行执行，避免了所有并发问题，但性能较低。 - 事务类型： - 业务事务：与业务流程相关的事务。 - 系统事务：与系统操作相关的事务。 ## 2. 数据映射与对象关系 ### 2.1 映射模式 在将数据映射到关系型数据库时，有多种映射模式可供选择，包括架构模式、结构映射模式和对象关系元数据映射模式。 - 架构模式：如活动记录（Active Record）、数据映射器（Data Mapper）、行数据网关（Row Data Gateway）和表数据网关（Table Data Gateway）。 - 结构映射模式：包括关联表映射（Association Table Mapping）、类表继承（Class Table Inheritance）、具体表继承（Concrete Table Inheritance）、依赖映射（Dependent Mapping）、嵌入式值（Embedded Value）、外键映射（Foreign Key Mapping）、标识字段（Identity Field）、继承映射器（Inheritance Mappers）、序列化大对象（Serialized LOBs）和单表继承（Single Table Inheritance）。 - 对象关系元数据映射模式：包括元数据映射（Metadata Mapping）、查询对象（Query Object）和仓库（Repository）。 ### 2.2 映射示例 以下是一些具体的映射示例： - 关联表映射示例：员工和技能（Employees and skills），可以使用 C# 实现。 - 外键映射示例：集合引用（Collection of references）和单值引用（Single-valued reference），分别使用 C# 和 Java 实现。 - 元数据映射示例：使用 Java 中的元数据和反射（Metadata and reflection）。 ## 3. 分布式开发 ### 3.1 分布式对象与策略 分布式对象具有一定的吸引力，但在开发中需要考虑分布式策略。分布式策略包括分布式对象的吸引力、分布式接口、远程和本地接口以及分布边界的处理。 - 分布式对象的吸引力：可以实现资源共享和远程调用。 - 分布式接口：用于实现分布式系统之间的通信。 - 远程和本地接口：区分远程调用和本地调用。 - 分布边界的处理：需要考虑如何在不同的分布边界之间进行数据传输和交互。 ### 3.2 分布模式 分布模式主要包括数据传输对象（Data Transfer Objects）和远程外观（Remote Facade）。 - 数据传输对象：用于在不同层之间传输数据，例如使用 XML 进行序列化。 - 远程外观：提供一个统一的接口，隐藏后端的复杂性，例如使用 Java 会话 bean 作为远程外观。 ## 4. 并发控制 ### 4.1 并发问题 在软件开发中，并发问题是一个常见的挑战，包括不一致读、脏读、幻读和丢失更新等。需要采取相应的措施来解决这些问题。 - 不一致读（Inconsistent reads）：可以通过设置合适的事务隔离级别来防止。 - 脏读（Dirty reads）：可以通过读已提交的隔离级别来避免。 - 幻读（Phantoms）：可以通过可重复读或可串行化的隔离级别来解决。 - 丢失更新（Lost updates）：可以通过乐观锁或悲观锁来处理。 ### 4.2 并发控制模式 并发控制模式包括粗粒度锁（Coarse-Grained Lock）、隐式锁（Implicit Lock）、乐观离线锁（Optimistic Offline Lock）和悲观离线锁（Pessimistic Offline Lock）。 - 粗粒度锁：用于对多个对象进行加锁，提高并发性能。 - 隐式锁：自动加锁和解锁，简化开发过程。 - 乐观离线锁：在提交事务时检查数据是否被修改。 - 悲观离线锁：在操作数据前先加锁，防止其他事务修改。 ## 5. 视图与控制器模式 ### 5.1 视图模式 视图模式包括模板视图（Template View）、转换视图（Transform View）和两步视图（Two Step View）。 - 模板视图：使用模板引擎生成视图，例如使用 JSP 作为视图。 - 转换视图：对数据进行转换后