(转)使用Asp.Net Ajax 构建三层式Web 应用程序

我参阅、构建了不少Web 应用程序,一直想写一个系统的Tutorial出来,一方面是做个总结和归纳,一方面也是进行一下知识共享。OK,闲话不多说了,Let’s Go.
  
  
  
  本文是 “使用Asp.Net Ajax 构建三层式Web 应用程序” 系列文章的第一部分。在这一系列文章中,我将系统的讲述如何使用 Asp.Net Ajax 设计、构建、实现三层Web应用程序。本文的读者应该是有一定Asp.Net基础的开发者,同时要求对数据库、C#、Ajax、Web Service也有一定的了解,另外,这篇文章也适合那些准备使用ObjectDataSource 进行Web应用程序开发的程序员。这系列教程使用我目前正在使用的一个“个人理财程序”作为范例讲解,这个程序非常小,只有三个表,但麻雀虽小五脏俱全,我主要想利用它为大家阐明一些概念,可能功能并不完备,但对于教程所讨论的主题没有影响,感兴趣的话可以自行扩展它。
  
  
  
   古人云:条条大道通罗马。所以,我这里讲述的,只是我个人的三层式Web应用程序实现,并不是说只有这一种实现方法,更不能说明这种实现方法是最好的。其实,现在我就可以明确地告诉大家,这个实现方法有一个缺陷,至于这个缺陷是什么,就让我卖个关子吧,等这系列教程写完后再告诉大家。
  
  
  
  这系列教程计划分为五个部分(NOTE: 根据情况可能会有调整,如果一篇Part在Word里的页数超过15,我可能会考虑将它分成两个Part),其中每个部分的内容如下:
  
  
  
  l Part 1. 讲解三层式Web应用程序的概念,数据访问层的实现方式,“个人理财程序”的需求分析。
  
  l Part 2. 讲解 系统的概要、详细设计,数据库的实现,业务对象类的实现步骤和方法。
  
  l Part 3. 讲解 数据访问层 和 业务逻辑层 的代码实现。
  
  l Part 4. 讲解 用户界面层 的实现,以及如何使用 ObjectDataSource 调用业务逻辑层中的对象和方法。
  
  l Part 5. 讲解如何为 Part 4. 中实现的部分加上 Web Service 和 Asp.Net Ajax。
  
  
  
  以下是几点说明:
  
  
  
  l 我会尽可能细致的讲解每一部分,而我工作又相当忙,所以花费的时间会比较长,我不能确切地告诉你,会在什么时候完全部成。
  
  l 本文中,我有时候会说到“用户界面层”,有时候会说到“表现层”,这两个在本系列教程中是一回事。
  
  l 阅读本文前强烈推荐阅读我的另一篇原创文章 “Jimmy’s 数据库对象命名探讨”。
  
  l 你现在看到的并不是本系列教程的最终版本,我会根据大家的反馈对文章不断地进行改进。
  
  l 本教程的 Source Code 和 T-SQL 将在教程全部结束后提供下载。
  
  
  
  本系列教程使用的开发环境是 VS 2005 + SQL Server 2000,操作系统是 Windows Server 2003 Enterprise Edition。T-SQL 代码我只在 SQL Server 2000 下测试了,如果在 SQL Server 2005下不能通过,请反馈给我。(NOTE: 这里说一下我为什么不使用 SQL Server 2005,因为 SQL Server 2008 明年就发布了,微软更新换代的能力太强,如果每个新版本都要去掌握,会活得很辛苦,我打算把 SQL Server 2000用到SQL Server 2008 正式版发布的时候,然后直升2008。)
  
  
  
  
  
  三层式开发概述
  
   分层式开发是一种开发模式,在这种模式中,用户界面层(用户所看到和与其交互的那部分)、业务逻辑层(业务规则(比如本例中每天的开销不能为负数)和业务对象)、以及数据访问层(对数据库进行查询和操作),从代码的角度来看,是分开的。
  
  
  
  这种模式具有很多的优点:
  
  
  
  1. 你的代码非常的“干净”。可以试想一下,如果你把提交表单的ADO.NET数据库操作全都写到页面的 CodeBehind文件中,会是多么的凌乱?(NOTE:这差不多是每个Asp.Net入门者都干过的事情,其中包括我。)
  
  2. 更好的可维护性,程序员之间的分工明确,各层之间只需要知道调用接口就可以了,而不需要知道是如何实现的。
  
  3. 更好的可移植性,可以联想一下 微软的数据访问技术 从 ODBC 到 OLEDB 到 ADO再到 ADO.Net 1.1 一直到如今的 ADO.NET 2.0,几乎每三年就会有一次变革,采用分层式开发,可以在系统升级的时候更少的受到影响。
  
  4. 更好的对分布式应用程序的支持。(NOTE:提到分布式应用程序时常会遇到两个英文单词: Tier 和 Layer ,这两个单词的意思翻译过来都是 “层”,但是有什么区别呢?老外通常提到Tier 的时候,指的是物理上分层;提到 Layer 的时候,常指的是逻辑上分层。物理上分层说的简单点,就是用户界面层在一台服务器,业务逻辑层在一台服务器,数据访问层又在另一台服务器(也可以表现层和业务层在同一台服务器,数据访问层在一台服务器,总之三个层不在一台服务器)。而逻辑上分层我现在正在讲述,很容易就想得通:如果物理上分层了,逻辑上也一定分层了;但如果逻辑上分层了,物理上不一定是分层的,可以部署在同一台服务器上,比如我的这个“个人理财程序”。)
  
  
  
  
  
  为了给大家一个更生动的认识,我用PhotoShop画了个图给大家看看:
  
  
  这张图描述了这个应用程序中数据流动的大致方向。
  
  
  
  请大家从用户和左边的箭头看起:
  
  
  
  1. 用户浏览网页时,首先面对的是用户界面层或者说表现层,如果用户进行一个对数据库查询的操作,请求首先会发送到业务逻辑层。
  
  2. 业务逻辑层对用户提交的数据进行校验,如果有问题,将拒绝用户请求并给出错误提示;如果没有问题,业务逻辑层将用户请求递交给数据访问层。
  
  3. 数据访问层充当业务逻辑层与数据库之间的一个桥梁,把请求递交给数据库,不应该在这一层再去做一些数据校验的工作,来自业务逻辑层的数据应该被认为是无误的,这层的代码相对于业务逻辑层来说是很清爽的。
  
  4. 数据库进行查询后将结果集返回给数据访问层,接着再返回给业务逻辑层,最后呈现给用户。这是一个典型的冒泡过程。在这个过程中,任何没有Catch的异常都会抛出,冒泡到用户界面层,这也就是为什么你访问aspx的页面,看到的却是来自数据库的“Can’t connect to database”的原因。
  
  
  
  
  
  个人理财Web程序介绍
  
  
  
    我是一个不会理财的人,在过去两年零一个月的时间,一毛钱都没有攒下,一个人的时候,我时常思索为什么我的钱总是来也匆匆去也匆匆,在现在老婆房子女朋友都没有的三无情况下,这样继续下去将会给我的人生带来深远的影响。
  
  
  
  沉默了许久之后,我终于觉悟了... ..我想做的第一件事,就是解决长期困扰我的头号问题 -– 我的钱都跑哪儿去了?于是,这个个人理财程序便应运而生了。
  
  
  
  其实如果只是我一个人使用的话,只需要一个表,就足以构建这个应用程序了。我给这个表起名叫:DailyCost,用来记录每天的开销/收入项目,表的字段分别是:
  
  CostId:自动编号,主键。
  
  Type:0,表示开销;1,表示收入
  
  Purpost:开销用途/收入来源
  
  Amount:数额
  
  CostDate:开销日期
  
  
  
  但是,建一个只有一个人使用的程序简直太浪费了,让我们来对它进行了一下扩展,让更多的人可以使用吧。这样,就很有必要再加一个 User 表,记录使用此系统的用户,这个表应该包含如下字段:
  
  UserId:自动编号,主键。
  
  Name:用户的名字
  
  BirthDay:生日
  
  Phone:用户的电话
  
  
  
  此时,应该修改DailyCost表,以实现参照完整性(NOTE:也叫外键约束)。给DailyCost表再加一个字段:
  
  FKUserId,此条消费记录是属于哪位用户的。
  
  
  
  在现在这个苦力都拿手机的时代,人们的Phone是会有很多的,比如手机一个,办公室一个,家里一个。所以,我们应该把Phone字段抽象出来,形成与User表的一对多关系。
  
  
  
  建立 Phone 表,字段如下:
  
  PhoneId:自动编号,主键。
  
  Number:号码
  
  Type:0,手机;1,家里;2,公司;3,其他
  
  FKUserId:外键,此Phone是哪位用户的
  
  
  
  OK,这部分就先介绍到这里,在后面的 概要/详细 设计中会再次讲解。(NOTE:概要设计和详细设计我合并了,因为这个应用程序比较小,合并到一起我想大家已经可以看明白,分开讲解可能会显得文章过于繁琐。)
  
  
  
  实现数据访问层的不同方式
  与用户界面揉在一起的数据访问层
  这就是上面提到过的“初学者访问层”,将ADO.NET 代码揉到CodeBehind的事件处理中去,这种方法几乎没有可维护性,对数据库的任何改动,比如增减一个字段,或者给某个存储过程重新命名,都要导致修改大量的相关文件。另外,这种方法还有一个致命的缺点:无法实现代码重用。其实这种方法不应该称作“层”,但是为了文章的完备性,我还是在这里把它提出来。
  
  
  
  用这种方式写的代码通常都是这样的:
  
  
  
  protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)
  
  {
  
   if (!Page.IsPostBack)
  
   {
  
   string sqlText = @"SELECT Purpose, Amount,
  
   Type FROM DailyCost WHERE CostId = 1";
  
  
  
   using (SqlConnection conn =
  
   new SqlConnection(ConfigurationManager.ConnectionStrings["JimmyCost"]
  
   .ConnectionString))
  
   {
  
   using (SqlCommand myCommand = new SqlCommand(sqlText, conn))
  
   {
  
   conn.Open();
  
   using (SqlDataReader myReader = myCommand.ExecuteReader())
  
   {
  
   if (myReader.Read())
  
   {
  
   txtPurpose.Text = myReader.GetString(0);
  
   txtAmount.Text = myReader.GetString(1);
  
   txtType.Text = myReader.GetString(2);
  
   }
  
   myReader.Close();
  
   }
  
   conn.Close();
  
   }
  
   }
  
   }
  
  }
  
  
  
  protected void btnSave_Click(object sender, EventArgs e)
  
  {
  
   string sqlText = @"UPDATE DailyCost SET Purpose='{0}',
  
   Amount='{1}', Type ='{2}' WHERE Id = 1";
  
   using (SqlConnection conn =
  
   new SqlConnection(ConfigurationManager.ConnectionStrings["JimmyCost"]
  
   .ConnectionString))
  
   {
  
   string sql = String.Format(sqlText,
  
   txtPurpose.Text, txtAmount.Text, txtType.Text);
  
   SqlCommand cmd = new SqlCommand(sql, conn);
  
   conn.Open();
  
   cmd.ExecuteNonQuery();
  
   conn.Close();
  
   }
  
  }
  
  
  使用SqlDataSource 作为数据访问层
  在这里我推荐给大家一本好书,由电子工业出版社出版的,奚江华写作的《圣殿祭祀的ASP.NET 2.0开发详解》。在这本书中,作者在第11章 — “新一代数据访问方式DataSource控件”中详细讨论了 SqlDataSource 的种种特性,其中,比较重要的就是使用代码后置的方法动态的创建和配置 SqlDataSource 控件,并提供对页面数据控件的绑定。这就提供了一种新的实现数据访问层的思路 – 使用SqlDataSource 作为数据访问层。
  
  
  
  在这里不得不说明一点,ObjectDataSource 其实就是完全自定义的 SqlDataSource 控件,想想看你是如何使用 SqlDataSource 的?我想你一定在前端页面通过拖拽控件的方式使用过SqlDataSource ,也一定注意到 SqlDataSource 的几个重要属性,SelectCommand、UpdateCommand 等,在使用 SqlDataSource 时,向导自动为你生成 Sql 语句(也可以自己写),然后显示在.aspx文件中,如果你实现了 UpdateCommand、InsertCommand (SelectCommand是必须要实现的),SqlDataSource 也就具有了相应的功能。而 ObjectDataSource 是如何运作的呢?它要求你自己写全部的Code以实现 Command,区别就是,你可以把这些Command全部封装到类或者说业务逻辑层中去。
  
  
  
  好了,说了这么多,让我们看看使用SqlDataSource作为数据访问层的典型页面吧。
  
  
  
  <asp:SqlDataSource
  
  ID="SqlDataSource1" runat="server"
  
  ConnectionString="<%$ ConnectionStrings:JimmyConn %>"
  
  DeleteCommand="DELETE FROM [DailyCost] WHERE [CostId] = @original_Id"
  
  InsertCommand="INSERT INTO [DailyCost] ([Purpose], [Type],
  
   [Amount], [CostDate]) VALUES (@Purpose,
  
   @Type, @Amount, @CostDate)"
  
  SelectCommand="SELECT * FROM [DailyCost]"
  
  UpdateCommand="UPDATE [DailyCost] SET [Purpose] = @Purpose,
  
   [Type] = @Type, [Amount] = @Amount,
  
   [CostDate] = @CostDate WHERE [CostId] = @original_Id" OldValuesParameterFormatString="original_{0}"
  
  >
  
  <DeleteParameters>
  
   <asp:Parameter Name="original_Id" Type="Int32" />
  
  </DeleteParameters>
  
  <UpdateParameters>
  
   <asp:Parameter Name="Purpose" Type="String" />
  
   <asp:Parameter Name="Type" Type="Bool" />
  
   <asp:Parameter Name="Amount" Type="Decimal" />
  
   <asp:Parameter Name="CostDate" Type="DateTime" />
  
   <asp:Parameter Name="original_Id" Type="Int32" />
  
  </UpdateParameters>
  
  <InsertParameters>
  
   <asp:Parameter Name="Purpose" Type="String" />
  
   <asp:Parameter Name="Type" Type=" Bool " />
  
   <asp:Parameter Name="Amount" Type="Decimal" />
  
   <asp:Parameter Name="CostDate" Type="DateTime" />
  
  </InsertParameters></asp:SqlDataSource>
  
  
  
  很明显就可以看到,不仅关于数据访问的Sql 语句直接写到了 .aspx页面中,而且代码臃肿不堪。尽管你可以使用代码后置的方式去实现这些,但代价就是降低了开发效率,因为手写比你拖动控件、使用向导要慢得太多。
  
  
  
  
  使用TableAdapter和 强类型的DataSet
  VS 2005 提供强类型的 DataSet ,可以通过 VS2005向导 来创建,熟练的话,是创建数据访问层最快的一种方式,微软官方站点 www.asp.net ,有一个关于数据访问的系列教程,目前出到快 70 章了(NOTE:我大概算了一下,可以出本900页的书了),仍在不断更新中,这个教程使用的就是这种模型。
  
  
  
  这里我仅简要说明一下什么是强类型的DataSet,和普通的DataSet有什么区别,至于如何创建强类型的DataSet,需要一个独立的章节来介绍,我以后再发文章补上。
  
  
  
  强类型DataSet(NOTE:英文叫Typed DataSet)并不是 .NET 框架直接提供的一系列类,而是从DataSet类继承而来的,下图先给大家演示了传统的DataSet和它包含的各个元素之间的关系。
  
  
  这里黑色的菱形箭头表示的是合成的方向,下面这幅图中,空心的三角,表示的是泛化的方向。合成,说通俗一点,或者用数据库的术语来说(NOTE: 用在这里并不恰当,纯粹为了解说方便),就是多对一关系,拿这幅图来说,就是好多个 DataRow 合成了DataTable,同时DataTable 还有DataColumn,而DataColumn又可以有Constraint和DataRelation,最后,好多个DataTable和 DataRelation合成了DataSet。
  
  
  
  相比之下,强类型DataSet是从这些类派生出来的。
  
  
  这幅图该如何解读我就不详细解释了,留给大家一点思考的空间。
  
  
  
  那又为什么称它们为“强类型”DataSet呢?因为在强类型DataSet中,是使用一种类型安全的方式来使用其中的每一个对象,光是说术语很难懂什么叫类型安全的方式,让我们看下面的代码范例吧。
  
  
  
  我们先看一段使用传统DataSet的代码。
  
  
  
  // 前面省略部分代码
  
  SqlDataAdapter daDailyCost = new SqlDataAdapter(“Select * From DailyCost”, conn);
  
  
  
  DataSet dataSet = new dataSet;
  
  
  
  daDailyCost.Fill(dataSet, “ShowCost”);
  
  
  
  Console.WriteLine(dataSet.Tables[“ShowCost”].Rows[0][“CostId”].ToString());
  
  
  
  可以发现,我们在获取一个字段的值时,需要使用DataSet的索引器,逐步获得DataSet层次结构的每一个层面,直到最后抵达行级,在这个过程中,任何的拼写错误都会导致错误。
  
  
  
   现在再看看 强类型DataSet是如何运作的。
  
  
  
  //前面省略部分代码
  
  SqlDataAdapter daDailyCost = new SqlDataAdapter(“Select * From DailyCost”,conn);
  
  
  
  //DailyCostTD 是实现了的强类型dataSet,至于如何实现,我以后会另写文章
  
  DailyCostTD dataSet = new DailyCostTD();
  
  
  
  daDailyCost.Fill(dataSet,”ShowCost”);
  
  
  
  Console.WriteLine(dataSet.Customer[0].Purpose);
  
  
  
  在这里,大家似乎觉得这两个没太大区别,无非就是在 Console.WriteLine的时候少打几个字而已,其实不然,在你用强类型DataSet的时候,VS2005会提供智能提示(NOTE:就是打个i,int就显示出来了,你只要拍下空格就好了),这样,就大大降低了编写时发生手误的机会。
  
  
  
   既然强类型DataSet这么好用,为什么不干脆使用它作为数据访问层呢?前面我也提到过,使用类型化DataSet是创建数据访问层最快的方式,你只需要建立一个.xsd数据集文件,然后拖拽控件,再使用向导设置一下基本就可以Run了。但是,代价就是几乎没有扩展性,因为代码都是自动生成的,你很难去修改它(NOTE:其实还是有办法可以改的,你可以通过写部分类的方式去扩展它),另外,重用性也比较差。
  
  
  
  使用新一代的 LINQ
  还有一种方式就是使用LINQ,很多人可能还是第一次听说这个名词,那么我就稍微的介绍一下:
  
  
  
   简单来说,Linq 就是帮助编译器理解和实现内存中保存的对象集合的一组特性。这样说可能比较绕口,Linq中有一个组件,称做Linq for SQL,它提供了一个在运行时将关系数据库数据处理成对象的底层机制,并且还不丧失关系数据库的查询功能。它通过将面向语的查询翻译成数据库可执行的查询语句,再将语句提交给数据库,然后把数据库返回的结果集映射成开发者定义的对象来完成。
  
  
  
  上面的说法如果没有实际动手体会一下,或者看一些范例,相信不是太好理解。我会再近期(NOTE:一周时间左右),陆续发布来自微软开发团队的ScottGu的“Linq 介绍”系列文章(NOTE:又是一个Part 1 到 Part 5)。
  
  
  
    不使用Linq的主要原因是它现在还处于Beta版本,正式发布时可能还会有改进。另外,目前的主机大多都只支持到.Net Framework 2.0(NOTE:如果你拥有自己的服务器请保持沉默),所以使用LINQ尚为时过早。
  
  
  
  使用自定义的业务逻辑层对象
  终于,我们的主角登场了。很多情况下,业务对象只是一个由其他对象继承的简单的类,也可以实现一些接口让它变得更好用一些。在我们的这个系统中,Phone对象像下面这样:
  
  
  
  public class Phone
  
  {
  
   private int phoneid = -1;
  
   private string number;
  
   private PhoneType type; // PhoneType是一个枚举
  
  
  
   public string Number{
  
   get{return number;}
  
   set{number = value;}
  
  }
  
   //以下代码省略
  
  }
  
  
  
  在实践中,通常业务对象只包含数据,而关于对象操作的方法则封装到业务逻辑中去。
  
  
  
  好了,数据访问层的实现方法至此告一段落,下面让我们开始进行 需求分析吧。
  
  
  
  
  需求分析
  做任何开发之前,需求分析都是很重要的步骤,如果需求都没有搞好,就等于没有回答用户需要什么解决方案的问题,如果在需求分析不明确的情况下冒然进行开发,结果往往是苦战两个月,做出来的产品却不是用户想要的。另外,需求分析并不是一次成型的,在这个阶段,由于还没有深入到概要设计或者详细设计中去,对系统的理解可能并不完整,所以会时常回过头来修订需求分析。
  
  
  
  由于这个“个人理财程序”的用户和开发人员都是我自己,所以需求分析可以认为只是打打字而已。
  
    
  
   在这个Web应用程序中,我们要实现的功能主要有这些:(NOTE:我可能会根据情况进行添加或删减,这主要视文章的长度而定,我会在Word中尽量将教程控制在60页以下):
  
  
  
  1. 要求可以添加、编辑、删除用户
  
  2. 要求可以添加、编辑、删除用户电话
  
  3. 要求可以添加、编辑、删除每日的开销项目
  
  4. 要求可以删除 某日、某月 的全部开销
  
  5. 要求可以查看某天、某月、某年的花费报表
  
  6. 要求可以统计每天、每月、每年各开销了多少钱
  
  7. 要求可以统计历史花钱最高的日期和开销/收益的数额
  
  8. 要求可以统计历史花钱最低的日期和开销/收益的数额
  
  9. 要求可以统计自系统运行以来总共开销了多少钱
  
  10. 要求可以统计自系统运行以来总共收益了多少钱
  
  11. 要求可以查看某个用户所有的联系方式
  
  
  
  总 结
  本文是使用 Asp.Net Ajax 构建三层 Web应用程序的第一部分。
  
  
  
   我们首先了解了什么是三层式开发模式,接着提出了一个很现实的需要解决的问题,并对这个问题做了一些简单的分析。
  
  
  
   然后,我们花了很大的篇幅,讲解实现数据访问层的各种方式,并简要介绍了我们即将采用的方法。
  
  
  
    最后,我们对这个“个人理财程序”做了一下简单需求分析。
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posted on 2007-11-07 11:49  Ryan Xia  阅读(191)  评论(0)    收藏  举报

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