Dimension 2: Logische Schichten

Die interagierenden Softwarekomponenten verteilter Unternehmensanwendungen können logischen Schichten zugeordnet werden. Diese Schichten stellen die logische und physische Unabhängigkeit von Softwarekomponenten auf der Grundlage der Art der von ihnen angebotenen Dienste dar.

Die Dimension der logischen Schichten in einer Lösungsarchitektur ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Abbildung 2–4 Dimension 2: Logische Schichten für verteilte Unternehmensanwendungen

Logische Schichtenarchitekturen stellen überwiegend die in Abbildung 1–1 dargestellte Ebene der verteilten Unternehmensanwendung dar. Die unter Infrastrukturdienstebenen behandelten Java ES-Systemdienstkomponenten unterstützen Anwendungskomponenten aller in Abbildung 2–4 dargestellten logischen Schichten. Während sich logische Schichtenkonzepte vorwiegend auf benutzerdefinierte Unternehmensanwendungen beziehen, beziehen sie sich darüber hinaus auf Dienste, die von Komponenten der Sun Java Communications Suite und einigen Zugangsdiensten bereitgestellt werden.

Beschreibung der logischen Schichten

Dieser Abschnitt enthält Kurzbeschreibungen der vier logischen Schichten, die in Abbildung 2–4 dargestellt sind. Die Beschreibungen beziehen sich auf Anwendungskomponenten, die mithilfe eines auf der J2EE-Plattform basierenden Komponentenmodells implementiert wurden. Andere verteilte Komponentenmodelle hingegen, beispielsweise CORBA, unterstützen ebenfalls diese Architektur.

• Client-Schicht: Die Client-Schicht umfasst die Anwendungslogik, auf die ein Endbenutzer über eine Benutzeroberfläche direkt zugreift. Die Logik in der Client-Schicht kann browserbasierte Clients, auf einem Desktop-Computer ausgeführte Java-Komponenten oder auf einem Handheld-Gerät ausgeführte mobileJava^TM 2 Platform Micro Edition-Clients (J2ME^TM-Plattform) enthalten.

• Präsentationsschicht: Die Präsentationsschicht umfasst Anwendungslogik, die Daten für die Zustellung an die Client-Schicht vorbereitet und Anforderungen der Client-Schicht für die Zustellung an die Back-End-Geschäftslogik verarbeitet. Die Logik in der Präsentationsschicht umfasst in der Regel J2EE-Komponenten, wie Java Servlet-Komponenten oder JSP-Komponenten, die Daten für die Zustellung im HTML- oder XML-Format vorbereiten oder Verarbeitungsanforderungen empfangen. Diese Schicht kann auch einen Zugangsdienst enthalten, der einen personalisierten, sicheren und benutzerdefinierten Zugriff auf die in der Geschäftsdienstschicht vorhandenen business services ermöglichen kann.

• Geschäftsdienstschicht: Die Geschäftsdienstschicht umfasst die Logik, die die Hauptfunktionen der Anwendung ausführt: Datenverarbeitung, Implementierung der Geschäftsregeln, Koordination mehrerer Benutzer und Verwaltung externer Ressourcen, wie Datenbanken oder Legacy-Systeme. In der Regel umfasst diese Schicht eng miteinander verknüpfte Komponenten, die dem verteilten J2EE-Komponentenmodell entsprechen, wie Java-Objekte, EJB-Komponenten oder nachrichtengesteuerte Beans. Einzelne J2EE-Komponenten können für die Bereitstellung komplexer Geschäftsdienste, beispielsweise Inventardienste oder Steuerberechnungsdienste, zusammengefügt werden. Einzelne Komponenten und Dienstgruppen können in einem dienstorientierten Architekturmodell zu lose miteinander verknüpften Webdiensten zusammengefasst werden, die dem Schnittstellenstandard SOAP (Simple Object Access Protocol) entsprechen. Geschäftsdienste können auch als eigenständige Server, beispielsweise als Unternehmens-Calendar Server oder Messaging Server, erstellt werden.

• Datenschicht: Die Datenschicht umfasst Dienste, durch die persistente Daten bereitgestellt werden, die von der Geschäftslogik verwendet werden. Die Daten können Anwendungsdaten sein, die in einem Datenbankverwaltungssystem gespeichert sind, oder Ressourcen- und Verzeichnisinformationen, die in einem Lightweight Directory Access Protocol-Datenspeicher (LDAP-Datenspeicher) gespeichert sind. Die Datendiensten können auch Daten aus externen Quellen oder Daten aus Legacy-Computersystemen enthalten.

Logische und physische Unabhängigkeit

Die in Abbildung 2–4 gezeigte Architekturdimension betrachtet vor allem die logische und physische Unabhängigkeit von Komponenten, die durch vier separate Schichten dargestellt wird. Diese Schichten stellen die Partitionierung der Anwendungslogik über verschiedene in einer Netzwerkumgebung vorhandene Computer hinweg dar:

• Logische Unabhängigkeit: Die vier Schichten des Architekturmodells stellen die logische Unabhängigkeit dar: Sie können die Anwendungslogik in einer Schicht (beispielsweise in der Geschäftsdienstschicht) unabhängig von der Logik in den anderen Schichten ändern. Genauso können Sie Ihre Implementierung der Geschäftslogik ändern, ohne die Logik in der Präsentations- oder Client-Schicht ändern oder aktualisieren zu müssen. Diese Unabhängigkeit bedeutet, dass Sie beispielsweise neue Typen von Client-Komponenten aufnehmen können, ohne die Geschäftsdienstkomponenten zu ändern.

• Physische Unabhängigkeit: Die vier Schichten stellen auch die physische Unabhängigkeit dar: Sie können die Logik in vier verschiedenen Schichten auf verschiedenen Hardwareplattformen (verschiedene CPU-Konfigurationen, Chipsätze und Betriebssysteme) bereitstellen. Diese Unabhängigkeit ermöglicht es, verteilte Anwendungskomponenten auf den Computern auszuführen, die den einzelnen Computeranforderungen am ehesten entsprechen und am besten zur Maximierung der Netzwerkbandbreite geeignet sind.

  Wie Sie Anwendungs- oder Infrastrukturkomponenten auf eine Hardwareumgebung (Ihre Bereitstellungsarchitektur) abbilden, hängt von vielen Faktoren ab, die durch die Größe und Komplexität Ihrer Softwarelösung bestimmt werden. Bei sehr kleinen Bereitstellungen kann eine Bereitstellungsarchitektur nur wenige Computer betreffen. Bei großen Bereitstellungen kann die Zuordnung von Komponenten zu einer Hardwareumgebung Faktoren wie Geschwindigkeit und Leistung einzelner Computer, Geschwindigkeit und Bandbreite von Netzwerkleitungen, Sicherheits- und Firewall-Aspekte sowie Replikationsstrategien für Komponenten berücksichtigen.

Auf Systemkomponenten angewendete geschichtete Architektur

Wie in Abbildung 2–3 gezeigt, bieten Java ES-Infrastrukturdienstkomponenten die zugrundeliegende Infrastrukturunterstützung für verteilte Softwarelösungen. Einige dieser Lösungen beinhalten Dienste auf Anwendungsebene, die von Komponenten der Sun Java Communications Suite und einigen Java ES-Komponenten bereitgestellt werden. Diese Lösungen verwenden den konzeptionellen Ansatz der logischen Schichten.

Die von Messaging Server bereitgestellten E-Mail-Kommunikationsdienste sind so implementiert, dass sie bestimmte logisch gesonderte Konfigurationen von Messaging Server verwenden. Diese gesonderten Konfigurationen bieten jeweils einen gesonderten Satz von Diensten. Bei der Konzeption von Messaging-Lösungen werden diese gesonderten Konfigurationen in Form von separaten Komponenten dargestellt, die sich in verschiedenen logischen Schichten befinden, wie in der folgenden Abbildung dargestellt, in der die Verbindungslinien von Komponenten Interaktionen darstellen.

In der folgenden Abbildung soll keine vollständige logische Architektur dargestellt werden. Zur vereinfachten Darstellung wurden einige Java ES-Komponenten ausgelassen.

Abbildung 2–5 Messaging Server : Beispiel für eine Schichtenarchitektur

Zwar sind Kommunikationskomponenten nicht Teil von Java ES, sie werden jedoch häufig mit Java ES-Komponenten und innerhalb von Java ES-Architekturen verwendet. Diese Kommunikationskomponenten sind Teil der Sun Java Communications Suite und werden in diesem Dokument nur zu Darstellungszwecken referenziert.

Die logische Trennung von Messaging Server -Funktionen in verschiedene Schichten erlaubt logisch unterschiedliche Konfigurationen von Messaging Server , die auf verschiedenen Computern in einer physischen Umgebung bereitgestellt werden. Durch die physische Trennung wird eine größere Flexibilität bei der Einhaltung der Dienstqualitätsanforderungen ermöglicht (sieheDimension 3: Dienstqualität). Dies bietet beispielsweise unterschiedliche Verfügbarkeitslösungen für unterschiedliche Instanzen und unterschiedliche Sicherheitsimplementierungen für unterschiedliche Messaging Server -Funktionen.