CS体系的传统二层结构与流行三层结构的比较分析

摘要：在信息量呈爆炸式增长的现代环境下，传统的C/S模式已经不适应银行和企业的业务要求。介绍三层C/S结构的发展，与传统二层结构的局限性，并对两者的优劣进行对比。

关键词：CS体系；二层结构；三层结构

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2012）0510135-01

信息服务管理系统早在三十多年前就进入了中国，而真正取得成果进行广泛应用也是近年来才开始的。在大型企业与银行复杂业务信息的管理中，信息化是必不可少的辅助手段，而C/S模式是具有先进结构的计算机系统应用体系。这种方法将计算机功能的实现分为两个部分，数据信息的管理和操作由服务器完成，而客户端完成用户使用操作的基本功能。

1 三层C/S结构的概念

C/S体系结构的应用能够进行数据处理与事务管理且具有极高的效率，由于构建思想较为简单，容易被用户理解、学习和操作。但是在银行与企业处理信息量的迅速扩大过程中，传统结构的软件复杂度不断升高，让传统结构具有的局限性凸现出来。使用C/S模式，客户机只需要在网上传输处理的结果，因此可以大大减少网络流量。而且只对服务器的功能有较高要求，对工作站要求不高，可以有效地使用局域网中的各种资源，降低连网成本。由于文件服务和数据都放在服务器上，很容易实现文件的集中存储以及网络的安全管理和维护。C/S体系结构的确立不仅为信息处理提供了一个高效的、经济的、易于扩展的解决方案，而且极大地推动了数据库技术的发展。

传统的二层C/S结构是一对多的，服务器端具有单一性，核心是局域网技术，所以在企业规模扩大和银行大范围联网中的局限性很高。而且传统的结构中软硬件契合程度不高，集成能力具有局限性。在系统规模不断扩大的同时，客户机的数量不断增加，数量庞大的客户机不便于管理，同时还会导致系统的性能逐步降低。在信息安全的方面，由于客户端与服务器端是直接连接能够直接访问的，因此客户端与服务器的连通性使得安全隐患无法有效避免，导致服务器部分数据库安全存在很大的风向。

这些缺点的存在使得传统的二层C/S结构不能满足现代银行与企业的需求，三层C/S体系结构走入了人们的视野。与传统的二层结构相比，三层结构中添加了一个中间层——应用服务器层。将逻辑应用层的内容保存在应用服务器上，客户机只保存表示层。这种简约客户机的模式也成为“瘦客户机”（thin client）。

2 三层C/S模式的结构

C/S模式的三层体系结构是根据应用功能将整个体系分为数据层、功能层与表示层三个层面。C/S模式的改变是对三个层面进行明确，同时使其分别在逻辑上独立。二层结构中数据层是独立存在的，在转变成为三层结构的同时核心的问题就是将功能层与表示层明确分离，程序上完成功能的独立，同时要对两层之间的接口进行规划。

2.1 表示层

表示层是整个体系的最外部结构，负责与用户之间的交互与对话，也就是体系的外部接口。表示层接收用户从外设输入的信息与数据，同时将体系应用的数据输出显示。在人机交互的过程中，为了实现界面的友好与操作的便捷，经常使用图形用户界面（Graphic User Interface，GUI）。在进行用户界面的变换时，只通过数据检查与显示控制程序的改动即可完成，对数据层与功能层没有影响。检查的内容只需要针对数据取值范围与形式即可，与应用业务的处理与逻辑没有关系。

2.2 功能层

功能层是实际业务应用的核心，是业务处理的具体功能进行逻辑处理与程序写入。比如在企业应用系统中制作合同需要进行金额的计算，则需要以设定格式进行数据调配，之后完成打印操作，其中所需数据可以从表示层或者数据层传输获取。功能层与表示层的数据传输过程要简单。在操作过程中，用户的数据检索要将检索信息一次传输到功能层，而返回结果的数据信息要一次完成到表示层的传输。一般情况下，功能层需要包括用户对数据库与应用的权限，还要包括系统操作日志。功能层程序开发的工具大多数是可视化的，主要是C语言和COBOl。

2.3 数据层

数据层是最底层，也就是整个体系的数据库管理系统，负责对数据存储操作的管理。数据库管理需要能够完成数据库访问、检索和更新的大量快速操作。当前应用中较为常见的是关系型数据库管理系统（RDBMS），所以通常情况下功能层对数据层的传送都是SQL语言应用。

3 三层结构的优势

在C/S模式的传统两层结构中，系统开发的核心内容是客户方的软件，客户端需要完成数据输出与用户交互的功能之外，还需要对业务逻辑进行数据处理。这样业务逻辑与用户界面在相同的结构上，使得整个系统的活动性收到了影响，同时造成系统维护与安装中的困难。在这些问题的基础上，发展出了C/S模式的三层结构。三层体系的软件结构被分成了三个部分，数据库服务器、应用服务器、客户端构成了整个软件体系。客户端只有系统应用程序，完成系统应用与用户之间的交互。应用服务器进行业务逻辑的处理，在客户端发送应用业务请求后，接受合理请求并以业务逻辑将其转变成为数据库请求，之后与数据库服务器进行交互，将数据库服务器发送的操作结果传输到客户端。

C/S体系的三层结构特点是将业务逻辑层面与用户交互界面分解后在不同的平成操作，能够使逻辑业务提供给所有的客户端访问。相比于C/S体系二层结构，三层结构的软件体系优势相当明显，包括有：①系统整体根据逻辑结构进行划分，不同的逻辑块具有清晰明确的层次。②客户端软件精简之后，保持功能且占用资源更少。③将系统开发与管理的核心内容转移到服务器端，能够实现数据的分布处理。④系统维护与管理降低难度、提升了效率。

C/S体系三层结构，减少了数据库管理系统与客户端的直接联系，通过逻辑层面的中间功能，完成了客户端调用服务器应用逻辑，应用逻辑代替客户端完成数据库操作。这种情况下，客户端与服务器之间的SQL数据库操作大幅度减少，完成了系统性能的优化。同时客户端不直接对数据库管理系统进行操作，能够在服务器端完成数据库系统权限的细致操作，加强了系统安全性。

3 结束语

如果将功能层和数据层分别放在不同的服务器中，则服务器和服务器之间也要进行数据传送。但是，由于在这种形态中三层是分别放在各自不同的硬件系统上的，因此灵活性很高，能够适应客户机数目的增加和处理负荷的变动。例如，在追加新业务处理时，可以相应增加装载功能层的服务器。因此系统规模越大，这种形态的优点就越显著。在三层C/S体系结构中，中间件是最重要的构件。所谓中间件是一个用API定义的软件层，是具有强大通信能力和良好可扩展性的分布式软件管理框架。它的功能是在客户机和服务器或者服务器和服务器之间传送数据，实现客户机群和服务器群之间的通信。其工作流程是：在客户机里的应用程序需要驻留网络上某个服务器的数据或服务时，搜索此数据的C/S应用程序需访问中间件系统，该系统将查找数据源或服务，并在发送应用程序请求后重新打包响应，将其传送回应用程序。