Что такое трехуровневая архитектура

1️⃣ Как кратко ответить

Трехуровневая архитектура — это модель программного обеспечения, разделяющая приложение на три логических уровня: пользовательский интерфейс (UI), бизнес-логику (BLL) и уровень данных (DAL). Это позволяет улучшить масштабируемость, управляемость и тестируемость приложения.

2️⃣ Подробное объяснение темы

Трехуровневая архитектура — это структурный подход к разработке программного обеспечения, который разделяет приложение на три независимых уровня. Каждый уровень отвечает за определенные функции и взаимодействует с другими уровнями через четко определенные интерфейсы. Это помогает улучшить организацию кода, упростить поддержку и тестирование, а также повысить гибкость и масштабируемость приложения.

Уровни трехуровневой архитектуры

1. Пользовательский интерфейс (UI)

   • Назначение: Этот уровень отвечает за взаимодействие с пользователем. Он отображает данные и принимает ввод от пользователя.
   • Примеры: Веб-страницы, мобильные приложения, настольные приложения.
   • Зачем нужен: Обеспечивает удобство и интуитивность взаимодействия пользователя с приложением.

2. Бизнес-логика (BLL)

   • Назначение: Этот уровень обрабатывает данные, применяет бизнес-правила и выполняет вычисления. Он является "мозгом" приложения.
   • Примеры: Валидация данных, обработка транзакций, выполнение бизнес-правил.
   • Зачем нужен: Обеспечивает выполнение бизнес-правил и логики, отделяя их от пользовательского интерфейса и данных.

3. Уровень данных (DAL)

   • Назначение: Этот уровень отвечает за взаимодействие с базой данных или другими хранилищами данных. Он выполняет операции чтения и записи данных.
   • Примеры: SQL-запросы, ORM (Object-Relational Mapping) инструменты.
   • Зачем нужен: Обеспечивает абстракцию доступа к данным, позволяя изменять способ хранения данных без влияния на другие уровни.

Пример кода

Рассмотрим простой пример трехуровневой архитектуры на языке Python:

# Уровень данных (DAL)
class DataLayer:
    def get_user_data(self, user_id):
        # Здесь происходит взаимодействие с базой данных
        # Например, выполнение SQL-запроса для получения данных пользователя
        return {"user_id": user_id, "name": "John Doe"}
​
# Бизнес-логика (BLL)
class BusinessLogicLayer:
    def __init__(self, data_layer):
        self.data_layer = data_layer
​
    def get_user_name(self, user_id):
        # Получение данных пользователя из уровня данных
        user_data = self.data_layer.get_user_data(user_id)
        # Применение бизнес-логики, например, валидация данных
        return user_data["name"]
​
# Пользовательский интерфейс (UI)
class UserInterface:
    def __init__(self, business_logic_layer):
        self.business_logic_layer = business_logic_layer
​
    def display_user_name(self, user_id):
        # Получение имени пользователя из бизнес-логики
        user_name = self.business_logic_layer.get_user_name(user_id)
        # Отображение имени пользователя
        print(f"User Name: {user_name}")
​
# Создание экземпляров уровней и их взаимодействие
data_layer = DataLayer()
business_logic_layer = BusinessLogicLayer(data_layer)
user_interface = UserInterface(business_logic_layer)
​
# Вызов метода для отображения имени пользователя
user_interface.display_user_name(1)

Комментарии к коду

• DataLayer: Класс, представляющий уровень данных. Метод get_user_data имитирует получение данных пользователя из базы данных.
• BusinessLogicLayer: Класс, представляющий бизнес-логику. Метод get_user_name получает данные пользователя из уровня данных и применяет бизнес-логику.
• UserInterface: Класс, представляющий пользовательский интерфейс. Метод display_user_name получает имя пользователя из бизнес-логики и отображает его.
• Взаимодействие уровней: Каждый уровень взаимодействует с другим через четко определенные интерфейсы, что обеспечивает модульность и гибкость.

Трехуровневая архитектура широко используется в разработке программного обеспечения благодаря своей способности улучшать организацию кода, упрощать поддержку и тестирование, а также повышать гибкость и масштабируемость приложений.