برنامه هاي چند لايه (N.Tier) در .Net

ساختن برنامه های چند لایه ایده جدیدی نیست. از زمان ویژوال بیسیک 4، توسعه دهندگان چنین برنامه هایی می ساختند. دات نت پشتیبانی زیادی را برای ساخت این گونه برنامه ها فراهم می کند. در این مقاله فصد داریم یک مرور بر معماری چند لایه و امکانات دات نت برای ساخت برنامه های چند لایه داشته باشیم.تمام آن چه که در این مقاله بررسی می شود در شکل زیر قابل مشاهده است.

http://www.saeedi.persiangig.com/image/blog/ntier.jpg

برنامه چند لایه چیست؟

در معماری چند لایه تمام برنامه به چندین بخش تقسیم می شود. این بخش ها می توانند فیزیکی یا منطقی باشند. هر بخش کار خاصی را انجام می دهد مثلا نمایش اینترفیس کاربر یا دسترسی به داده ها. برنامه می تواند به هر تعداد لایه داشته باشد ولی به هر حال بیشتر برنامه ها سه لایه مجزا دارند که عبارتند از :
1- Presentation Layer
2- Business Logic Layer
3- Data Access Layer
همان طور که احتمالا حدس زده اید، لایه Presentation چیزی نیست به جز بخشی از نرم افزار که با کاربر برنامه شما ارتباط برقرار می کند ( اینترفیس برنامه شماست ) نمایش داده ها به کاربر نهایی و اجازه به آنان برای ارتباط داشتن با داده ها، اصلی ترین وظیفه این لایه است.

در بیشتر موارد داده هایی که توسط کاربر وارد می شوند نیاز به اعتبارسنجی یا پردازش اضافی دارند. این مسوولیت لایه Business Logic است.
در نهایت داده های برنامه شما نیاز به ذخیره و بازیابی از طریق یک انبار داده دارند ( مثلا سیستم مدیریت دیتابیس های رابطه ای یا RDBMS و یا XML , .. ) این وظیفه توسط لایه دسترسی به داده انجام می شود.

به طور خلاصه، فرآیند مورد نظر ما این گونه کار می کند:

- کاربر برای داده های برنامه درخواستی ارسال می کند.
- لایه Data Access داده های مورد نظر را بازیابی می کند و از طریق لایه Business Logic آن ها را به لایه نمایش می فرستد.بعضی مواقع لایه دسترسی به داده ها، این داده ها را مستقیما به لایه نمایش ارسال می کند.
- لایه نمایش اطلاعاتی که باید نمایش داده شوند را از طریق لایه Business Logic دریافت می کند.
- کاربر داده ها را تغییر می دهد و عمل مناسب در مورد آن ها را اجرا می کند ( مثل اضافه یا به روز کردن داده ها )
- لایه Business Logic صحت داده های وارد شده توسط کاربر را بررسی می کند ( داده ها را اعتبار سنجی می کند)
- اگر داده ها معتبر باشند آن ها را برای به روز رسانی در بانک اطلاعاتی به دست لایه دسترسی به داده می سپارد.
مزیت های برنامه های چند لایه
- برنامه ها به چند بخش منطقی جدا از هم تقسیم می شوند و اتصال میان UI ( رابط کاربری ) ، پردازش ها و بانک اطلاعاتی کم می شود.
- تغییر در بانک اطلاعاتی یا روال های دسترسی به داده ها تاثیری در لایه نمایش یا برنامه کلاینت نخواهد گذاشت.
- برنامه کلاینت با عبارات SQL آمیخته نخواهد شد.
- نام جداول و ستون ها به طور موثری از برنامه کلاینت حذف می شوند.
- برنامه کلاینت نمی فهمد که داده ها از کجا آمده اند ( چیزی که به آن location transparency گفته می شود )
- تغییر یا گسترش برنامه بسیار ساده تر خواهد شد، بدون نیاز به تغییر یا کامپایل مجدد برنامه کلاینت.

نکته منفی در معماری چند لایه این است که شما باید تعداد زیادی بخش ها و کلاس های از هم جدا در نرم افزار بسازید. اما به هر حال مزایای این روش بیشتر و برتر از معایب آن است.

انتخاب های لایه Presentation

دو انتخاب اصلی برای ساخت یک لایه نمایش در دات نت وجود دارد. آنها فرم های ویندوزی یا فرم های وبی ASP.NET هستند.

با استفاده از ویندوز فرم ها شما می توانید برنامه های دسکتاپ فرم محور ( form base ) معمول را بسازید. برنامه های ویندوز فرمی می توانند المان های رابط کاربری بسیار غنی به کاربر پیشنهاد کنند.آن ها کم و بیش شبیه به فرم های ویژوال بیسیک هستند.

جذاب ترین گزینه برای توسعه لایه نمایش استفاده از وب فرم های ASP.NET است. کنترل هایی مثل دیتاگرید، دیتالیست و تقویم ( Calendar ) یک رابط کاربری قدرتمند را با مقدار کمی کد فراهم می کنند.

انتخاب هایی که در بالا برای ساخت یک لایه نمایش بررسی کردیم می توانند توسط زبان های مختلفی مثل سی شارپ یا ویژوال بیسیک دات نت پیاده سازی شوند.

انتخاب های لایه Business Logic

لایه Business logic از چندین بخش که کارهایی نظیر اعتبار سنجی کار، گردش کار یا کارهای مشابه را انجام می دهند تشکیل شده است.

کامپوننت های دات نت این لایه را شکل می دهند. شما می توانید با interop از کامپوننت های COM استفاده کنید ولی این کار کارآیی را پایین خواهد آورد.

وب سرویس های ASP.NET هم می توانند به عنوان یک business logic عمل کنند. اما به هر حال آن ها را نمی توان در همه شرایط به عنوان جایگزین کامپوننت ها به کار برد. وب سرویس ها تنها زمانی قابل استفاده خواهند بود که اعتبار سنجی در جایی بیرون از شبکه شما اتفاق افتاده باشد.

کامپوننت هایی که شما توسعه می دهید به ماندن روی ماشین های مشابه نیازی ندارند. با استفاده از .NET Remoting شما می توانید آن ها را روی چندین ماشین توزیع کنید.

انتخاب های لایه Data Access

این لایه با دستکاری داده ها مثل اضافه ، حذف و به روز رسانی آن ها سر و کار دارد. داده هایی که به آن ها اشاره کردیم می توانند در RDBMS یا XML قرار داشته باشند. شما باید لایه دسترسی به داده را چنان طراحی کنید که دیگر لایه ها نیازی به دانستن وضعیت انبار داده ها نداشته باشند.
ADO.NET فناوری دسترسی به داده تحت دات نت است. اگر چه ADO.NET از طریق کلاس های DataReader اجازه دسترسی به داده های در هنگام اتصال را می دهد ولی بیشترین تمرکز روی دسترسی به داده ها در زمان متصل نبودن است. دیتاست نقش کلیدی را در این مورد بازی می کند. در بعضی موارد شما می توانید ADO را هم برای دسترسی به داده ها استفاده کنید ولی استفاده از آن باید دلیل معتبری داشته باشد. از ADO استفاده نکنید فقط به خاطر اینکه RecordSet ها را دوست دارید !

این جا هم کامپوننت های دات نت لایه را تشکیل می دهند. همان طور که قبلا گفته شد شما می توانید از کامپوننت های کلاسیک COM هم استفاده کنید.

همچنین وب سرویس ها هم می توانند لایه دسترسی به داده را شکل دهند. این مخصوصا زمانی درست است که دیتابیس شما فراهم کننده ( provider ) داده ندارد. در این گونه موارد شما می توانید مقداری کد برای اتصال به داده ها و پر کردن دیتاست ها و بازگرداندن نتایج درون دیتاست به درخواست کننده داده بنویسید.

علاوه بر ADO.NET شما می توانید از امکانات سیستم مدیریت دیتابیس خود مثل توابع و یا روال های ذخیره شده ( Stored Procedures ) استفاده کنید.
ارسال داده از یک لایه به لایه دیگر
در تمام موارد به ارسال اطلاعات از یک لایه به لایه دیگر نیاز است، به طور معمول برنامه نویسان از رشته ها ، آرایه ها ، رکوردست های غیرمتصل برای رسیدن به این هدف استفاده می کنند. در دات نت ، دیتاست ها یک راه فوق العاده برای انتقال اطلاعات میان لایه ها فراهم می کنند. شما حتی می توانید با برنامه نویسی یک دیتاست بسازید و آن را با داده های خودتان پر کنید. اگر اشیا را خیلی دوست دارید می توانید از Typed DataSets استفاده کنید که در واقع کلاسی مشتق شده از کلاس دیتاست است که جداول و سطرها را به شکل یک شی معرفی می کند.