N-Stufe (mehrstufig), 3-stufig, 2-stufig Architektur mit BEISPIEL

Was ist N-Tier?

An N-Tier-Anwendung Ein Programm ist ein Programm, das auf drei oder mehr separate Computer in einem verteilten Netzwerk verteilt ist.

Die gebräuchlichste Form der N-Tier-Anwendung ist die 3-Tier-Anwendung und wird in drei Kategorien eingeteilt.

• Programmierung der Benutzeroberfläche im Computer des Benutzers
• Geschäftslogik in einem stärker zentralisierten Computer und
• Erforderliche Daten in einem Computer, der eine Datenbank verwaltet.

Dieses Architekturmodell bietet Softwareentwicklern die Möglichkeit, wiederverwendbare Anwendungen/Systeme mit maximaler Flexibilität zu erstellen.

In N-Stufe, „N“ bezieht sich auf eine Anzahl von Ebenen oder Schichten, die verwendet werden, wie zum Beispiel – 2-stufig, 3-stufig oder 4-stufig usw. Es heißt auch „Mehrstufig Architektur".

Die n-Tier-Architektur Es handelt sich um ein in der Branche bewährtes Softwarearchitekturmodell. Es eignet sich zur Unterstützung von Client-Server-Anwendungen auf Unternehmensebene und bietet Lösungen für Skalierbarkeit, Sicherheit, Fehlertoleranz, Wiederverwendbarkeit und Wartbarkeit. Es hilft Entwicklern bei der Erstellung flexibler und wiederverwendbarer Anwendungen.

N-Stufe Architektur

Eine schematische Darstellung eines n-Tier-Systems zeigt hier: Präsentations-, Anwendungs- und Datenbankebene.

Diese drei Schichten können je nach Anforderung noch weiter in verschiedene Unterschichten unterteilt werden.

Einige der bekannten Websites, die diese Architektur angewendet haben, sind:

• MakeMyTrip.com
• Sales Force-Unternehmensanwendung
• Indische Eisenbahnen – IRCTC
• Amazon.com usw.

Einige gängige Begriffe, die man sich merken sollte, um das Konzept besser zu verstehen:

• Verteiltes Netzwerk: Es handelt sich um eine Netzwerkarchitektur, in der die Komponenten auf den Netzwerkrechnern ihre Aktionen ausschließlich durch Nachrichtenaustausch koordinieren und kommunizieren. Sie besteht aus mehreren Systemen an verschiedenen Knotenpunkten, erscheint dem Benutzer aber als ein einziges System.
  • Es stellt ein einziges Datenkommunikationsnetzwerk bereit, das von verschiedenen Netzwerken separat verwaltet werden kann.
  • Ein Beispiel für ein verteiltes Netzwerk – bei dem verschiedene Clients auf der einen Seite innerhalb einer LAN-Architektur verbunden sind und auf der anderen Seite über Hochgeschwindigkeits-Switches mit einem Serverrack verbunden sind, das Service-Nodes enthält.
• Client-Server ArchiStruktur: Es handelt sich um ein Architekturmodell, bei dem der Client (ein Programm) einen Dienst von einem Server (einem anderen Programm) anfordert. dh Es handelt sich um einen Anfrage-Antwort-Dienst, der über das Internet oder ein Intranet bereitgestellt wird. In diesem Modell Kunden dient als ein Satz Programm/Code, der eine Reihe von Aktionen über das Netzwerk ausführt. Während Serverhingegen ist eine Menge eines anderen Programms, das die Ergebnismengen wie angefordert an das Client-System sendet.
  • Dabei stellt der Client-Computer dem Endbenutzer eine Schnittstelle zur Verfügung, um einen Dienst oder eine Ressource von einem Server anzufordern. Der Server verarbeitet dann die Anfrage und zeigt dem Endbenutzer das Ergebnis an.
  • Ein Beispiel für das Client-Server-Modell ist ein Geldautomat. Die Bank fungiert als Server für die Verarbeitung der Anwendungen innerhalb der großen Kundendatenbanken, während der Geldautomat als Client mit einer Benutzeroberfläche und einfacher Anwendungsverarbeitung fungiert.

• Plattform: In der Informatik bzw. der Softwareindustrie bezeichnet man als Plattform ein System, auf dem ein Anwendungsprogramm ausgeführt werden kann. Sie besteht aus einer Kombination von Hardware und Software mit integrierten Anweisungen für einen Prozessor/Mikroprozessor zur Durchführung spezifischer Operationen.
  • Einfacher ausgedrückt: Die Plattform ist ein System oder eine Basis, auf der jede beliebige Anwendung ausgeführt werden kann, um eine bestimmte Aufgabe zu erfüllen.
  • Ein Beispiel für eine Plattform – eine persönliche Maschine voller Windows 2000 oder Mac OS X als Beispiele für 2 verschiedene Plattformen.

• Datenbank: Dabei handelt es sich um eine organisierte Sammlung von Informationen, die leicht zugänglich, verwaltet und aktualisierbar ist.
  • Beispiele für Datenbanken – MySQL, SQL Server und Oracle Database sind einige gängige Datenbanken.

Arten von N-Tier Architekturen

Es gibt verschiedene Arten von N-Tier ArchiTexturen, wie 3-stufig ArchiStruktur, 2-stufig ArchiTecture und 1-Tier ArchiStruktur.

Zuerst sehen wir 3-Stufen ArchiStruktur, was sehr wichtig ist.

3-Tier Architektur

Anhand des folgenden Diagramms können Sie dies leicht erkennen 3-Tier-Architektur hat drei verschiedene Schichten.

• Präsentationsfolie
• Ebene der Geschäftslogik
• Datenbankebene

Hier haben wir ein einfaches Beispiel eines Schülerformulars verwendet, um alle drei Ebenen zu verdeutlichen. Es enthält Informationen über einen Schüler wie Name, Adresse, E-Mail-Adresse und Foto.

Benutzeroberflächenschicht oder Präsentationsschicht

Präsentationsfolie

private void DataGrid1_SelectedIndexChanged(object sender, System.EventArgs e)
{
// Object of the Property layer
clsStudent objproperty=new clsStudent();
// Object of the business layer
clsStudentInfo objbs=new clsStudentInfo();
// Object of the dataset in which we receive the data sent by the business layer
DataSet ds=new DataSet();
// here we are placing the value in the property using the object of the
//property layer
objproperty.id=int.Parse(DataGridl.SelectedItem.Cells[1].Text.ToString());

// In this following code we are calling a function from the business layer and
// passing the object of the property layer which will carry the ID till the database.
ds=objbs.GetAllStudentBsIDWise(objproperty);

// What ever the data has been returned by the above function into the dataset
//is being populate through the presentation laye.
txtId.Text=ds.Tables[0].Rows[0][0].ToString();
txtFname.Text=ds.Tables[0].Rows[0][1].ToString();
txtAddress.Text=ds.Tables[0].Rows[0][2].ToString();
txtemail.Text=ds.Tables[0].Rows[0][3].ToString();

Code Erläuterung

• Der obige Code definiert das grundlegende Design einer Frontend-Ansicht von Anwendungen sowie den Aufruf der Funktionen anderer Schichten, damit diese miteinander integriert werden können.

Geschäftszugriffsschicht –

Dies ist die Funktion der Business-Schicht, die die Daten von der Anwendungsschicht entgegennimmt und an die Datenschicht weitergibt.

• Die Geschäftslogik fungiert als Schnittstelle zwischen der Client-Schicht und der Datenzugriffsschicht.
• Die gesamte Geschäftslogik – wie Datenvalidierung, Berechnungen, Dateneinfügung/-änderung – wird in der Geschäftslogikschicht implementiert.
• Es beschleunigt und vereinfacht die Kommunikation zwischen Client und Datenschicht.
• Definiert eine ordnungsgemäße Workflow-Aktivität, die zum Abschließen einer Aufgabe erforderlich ist.

// this is the function of the business layer which accepts the data from the
//application layer and passes it to the data layer.
public class clsStudentInfo
{
	public DataSet GetAllStudentBsIDWise(clsStudent obj)
	{
	 DataSet ds=new DataSet();
	 ds=objdt.getdata_dtIDWise(obj);// Calling of Data layer function
	 return ds;
	}
}

Erläuterung des Codes

Der Code nutzt die Funktion der Geschäftsschicht, welche die Daten für die Anwendungsschicht entgegennimmt und an die Datenschicht weiterleitet. Die Codes der Geschäftsschicht fungieren als Vermittler zwischen den in der Präsentationsschicht und der Datenschicht definierten Funktionen und rufen diese gegenseitig auf.

Datenzugriffsschicht

Dies ist die Datenschichtfunktion, die die Daten von der Geschäftsschicht empfängt und die erforderlichen Vorgänge in der Datenbank ausführt.

// this is the datalayer function which is receiving the data from the business
//layer and performing the required operation into the database

public class clsStudentData // Data layer class
{
	// object of property layer class
	public DataSet getdata_dtIDUise(clsStudent obj)
	{
	 DataSet ds;
	 string sql;
	 sql="select * from student where Studentld=" +obj.id+ "order by Studentld;
	 ds=new DataSet();
	//this is the datalayer function which accepts the sql query and performs the
	//corresponding operation
		ds=objdt.ExecuteSql(sql);
		return ds;
	}
}

Erläuterung des Codes

Der im obigen Datensatz-Layer definierte Code nimmt die gesamte vom System angeforderte Anfrage entgegen und führt die erforderlichen Operationen in der Datenbank durch.

2-Tier Architektur

Es ist wie eine Client-Server-Architektur, bei der die Kommunikation zwischen Client und Server stattfindet.

Bei dieser Art von Softwarearchitektur läuft die Präsentationsschicht bzw. Benutzerschnittstellenschicht auf der Clientseite, während die Datenschicht auf der Serverseite ausgeführt und gespeichert wird.

Zwischen Client und Server gibt es keine Geschäftslogikschicht oder Zwischenschicht.

Einstufig oder einstufig Architektur

Es ist die einfachste Variante, da sie der Ausführung der Anwendung auf einem PC entspricht. Alle für den Betrieb einer Anwendung erforderlichen Komponenten befinden sich auf einem einzigen Anwendungsserver.

Die Präsentationsschicht, die Geschäftslogikschicht und die Datenschicht befinden sich alle auf einem einzigen Computer.

Vor- und Nachteile von Multi-Tier Architekturen

Wie jede Designentscheidung bringt auch der mehrstufige Ansatz klare Vorteile mit sich, aber auch einige Kompromisse, die im Folgenden zusammengefasst werden.

Daher ist es Teil eines Programms, das reale Geschäftsprobleme verschlüsselt und bestimmt, wie Daten aktualisiert, erstellt, gespeichert oder geändert werden können, um die gesamte Aufgabe zu erledigen.

N-Stufe ArchiTipps und Entwicklung zur Architektur

Da Softwareentwickler die volle Kontrolle über alle Ebenen der Architektur haben müssen, werden im Folgenden Tipps zur n-Tier-Architektur gegeben:

1. Versuchen Sie, die einzelnen Schichten so weit wie möglich voneinander zu entkoppeln, indem Sie beispielsweise eine Technik wie SOAP XML verwenden.
2. Verwenden Sie einige automatisierte Tools, um eine Karte zu erstellen.ping zwischen einer Geschäftslogikschicht und einer relationalen Datenbankschicht (Datenschicht). Werkzeuge, die bei der Modellierung dieser Zuordnung helfen können.ping Zu den Techniken gehören Entity Framework und Hibernate für .NET usw.
3. Im Client-Presenter-Layer sollte der gemeinsame Code für alle Clients möglichst weitestgehend in einer separaten Bibliothek ausgelagert werden. Dadurch wird die Wiederverwendbarkeit des Codes für alle Clienttypen maximiert.
4. Um die Leistung zu steigern, kann einer vorhandenen Ebene eine Cache-Ebene hinzugefügt werden.

Häufig gestellte Fragen