沈阳机床网架构设计

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摘 要：沈阳机床一直比较注重“科技兴产”.顺利完成集团分配的工作任务之外,还不遗余力的将生产流程中的重要环节优化完善,使生产效率不断提高、安全性得到加强.文章从架构层面解析了沈阳机床网的设计原则和考虑.为沈阳机床网的高效、稳定可扩张的需求做了概念设计.

关 键 词 ：软件工程；系统架构；交互模式

1.需求分析

沈阳机床网作为沈阳机场服务系统的资模块,必须达到以下的要求.与前期开发的沈阳机床管理系统无缝的结合,充分利用沈阳机床管理系统的计算资源和能力,提供优质可靠的服务.通知为了满足企业将来开发的管理系统,让基于沈阳机床网的计算能力得到延伸,避免二次开发,系统要以面向服务的形式开发.并向用户暴露各种外部服务的接口以供调用.

2.设计思路

由需求向设计转换.设计是从需求向产品转化的过程,在需求调研阶段,我们确定了系统的功能、系统的质量要求和系统的约束条件.他们都将在不同程度上影响我们的设计.不同的需求,影响架构的原理也不相同.在设计过程中,我们并不是自定向下的又顶层架构做起,而是着眼于更大的目标,由关键需求确定架构.再由其它需求验证,证实他们在现有的框架下可行.如果不可行,则认为遇到技术障碍,需要改善现有的设计.

3.系统分层架构设计

在开发基于沈阳机场网过程中,由于应用的复杂性（开发新功能,和原有的系统集成、为未来的系统做设计）.我们需要对系统分层,划分和封装不同的关注点,包括功能性的关注点和基础设施的关注点.否则将系统的关注点业务逻辑,数据获得,报文处理等放在一起处理,破坏了系统的松耦合性.导致各产品组件的独立开发、配置和部署更加复杂.将不同的关注点分离的另一个原因是系统不同因素的变化速率不同.例如系统的界面通常比核心功能变化的快,核心功能比数据库变化的快.修改之应当限定在有限的范围内,而不影响其他的部分――任何涟漪效应都应该避免.沈阳机场网,可以划分为四层,系统的边界是用操作系统和互联网.系统内部层次的划分如图1所示.

图1

系统的表现层,我们可以以区分不同的应用包括现有的沈阳机床网,以及其它的可能潜在开发应用.在业务处理层,他们其实都是调用同一套业务处理接口.业务处理的对象的来源复杂,他们分别是传统的业务信息数据库,地理信息数据库和webservice服务.在该层我们将数据的访问抽象为统一的接口,以DAO层api的形式暴露给用户,用户不用知道数据的来源.通过层次划分,让每层中得到几个完备的、内聚的、功能相关的Domain Object.严格封装并模块化了同一抽象层次上不同职责的模块.

发送客户端请求和从网络接收回复涉及到各种底层的进程管理,比如连接管理、超时处理和错误侦查等.这些处理如果和数据获得和处理混淆在一起,就会影响系统的松耦合性.因此封装一个特化的Cilent Request Handler,它可以代表客户端组件封装和执行所有的不同进程间的通信任务.客户组件通过它向网络发送响应,并接受响应.在Client Request Handler内部对所有客户端的网络资源实施集中化的执行和管理,可以提高分布式应用的服务质量,尤其是延迟的时间、吞吐量和可伸缩性和资源的利用.客户端在向地图服务发送请求时,由特定的IPC机制进行封装,通信对客户端是透明的.在client request handler 内部,为了处理网络访问的并发性问题,需要对访问的线程进行同步.由于客户每天次访问量不高,我们对ip连接上使用了一个同步锁,每次访问只有一个用户可以进入.（客户访问量不高,切允许访问失败）.

4.可扩展性研究

系统要持续的与已有系统和新开发的系统集成,并且用户界面希望在将来能够支持移动客户.尽管这些改动让存在差异,应用的所有版本基本都是基于一个公共的架构和功能和核心.这样的目的是系统集成过程中不会出现核心框架的修改.Microkernel架构实现了应用所有版本共享的功能,为系统的持续集成某个版本的特有功能提供了基础设施.内部实现是在我完备的特定版本的功能；外部服务实现特定版本的用户界面或API（图2）.对于要增加的外部服务,只需要间响应的内部服务和Microkernel连接起来,并提供合适的外部服务实施其中的功能.

图2

5.交互协议

基于Microkernel的架构设计,我们需要使用一种基于http请求的访问协议来作为系统的API.我们选择了基于restful架构风格的api,REST这个词,它是Roy Thomas Fielding在他2000年的博士论文中提出的.Thomas认为改变应用程序的互动风格比改变互动协议,对整体表现有更大的影响.于是想在符合架构原理的前提下,理解和评估以网络为基础的应用软件的架构设计,得到一个功能强、性能好、适宜通信的架构.Representational State Traner又称表现层状态转化,所谓“资源”,就是网络上的一个实体,或者说是网络上的一个具体信息.

其消息形式如下

GET /location # 获取locatin列表

获取的返回数据格式如下

{

Alt： "39.9057"；

Lng： "105.2715"

}

6.结束语

沈阳机床网设计通过分层,内设设计,交互方式设计充分满足了易用性,可扩展性的要求.是一套行之有效的解决方案.为指导沈阳机床网编码提供了有效的逻辑架构.

作者简介：陈海利（1987-）,男,河北省沧州市,同济大学软件工程专业硕士生在读硕士,研究方向：数据挖掘、软件工程.