分层架构（Layered Architecture）

定义

分层架构是一种将软件系统划分为多个层次的设计模式，每一层都有其特定的职责和功能。这种架构模式通过将系统分解为不同的抽象层次，使得系统更容易理解、开发和维护。

主要特点

层次分明：每一层都有明确的职责和边界
单向依赖：上层只能依赖下层，不能反向依赖
封装性：每一层都对其上层隐藏实现细节
可替换性：每一层都可以被相同接口的其他实现替换

典型分层

表现层（Presentation Layer）
- 负责用户界面和交互
- 处理用户输入和输出
- 展示数据和信息
业务逻辑层（Business Logic Layer）
- 实现核心业务规则
- 处理业务逻辑和流程
- 协调不同组件之间的交互
数据访问层（Data Access Layer）
- 负责数据持久化
- 管理数据库连接和操作
- 提供数据访问接口

实践

Spring Boot 实现示例

1. 项目结构

src/main/java/com/example/demo
├── controller        // 表现层
├── service          // 业务逻辑层
├── repository       // 数据访问层
├── model           // 数据模型
└── config          // 配置类

2. 各层实现示例

表现层（Controller）

@RestController
@RequestMapping("/api/users")
public class UserController {
    @Autowired
    private UserService userService;

    @GetMapping("/{id}")
    public ResponseEntity<UserDTO> getUser(@PathVariable Long id) {
        return ResponseEntity.ok(userService.getUserById(id));
    }

    @PostMapping
    public ResponseEntity<UserDTO> createUser(@RequestBody UserDTO userDTO) {
        return ResponseEntity.ok(userService.createUser(userDTO));
    }
}

业务逻辑层（Service）

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Autowired
    private UserRepository userRepository;

    @Override
    public UserDTO getUserById(Long id) {
        User user = userRepository.findById(id)
            .orElseThrow(() -> new ResourceNotFoundException("User not found"));
        return convertToDTO(user);
    }

    @Override
    public UserDTO createUser(UserDTO userDTO) {
        User user = convertToEntity(userDTO);
        User savedUser = userRepository.save(user);
        return convertToDTO(savedUser);
    }
}

数据访问层（Repository）

@Repository
public interface UserRepository extends JpaRepository<User, Long> {
    Optional<User> findByEmail(String email);
    List<User> findByStatus(UserStatus status);
}

数据模型（Model）

@Entity
@Table(name = "users")
public class User {
    @Id
    @GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
    private Long id;

    @Column(nullable = false)
    private String name;

    @Column(unique = true)
    private String email;

    // getters, setters, etc.
}

3. 层间通信

DTO 模式

public class UserDTO {
    private Long id;
    private String name;
    private String email;
    // getters, setters
}

异常处理

@ControllerAdvice
public class GlobalExceptionHandler {
    @ExceptionHandler(ResourceNotFoundException.class)
    public ResponseEntity<ErrorResponse> handleResourceNotFoundException(ResourceNotFoundException ex) {
        return ResponseEntity.status(HttpStatus.NOT_FOUND)
            .body(new ErrorResponse(ex.getMessage()));
    }
}

4. 依赖注入配置

@Configuration
public class AppConfig {
    @Bean
    public UserService userService(UserRepository userRepository) {
        return new UserServiceImpl(userRepository);
    }
}

5. 最佳实践建议

使用接口定义服务层

public interface UserService {
    UserDTO getUserById(Long id);
    UserDTO createUser(UserDTO userDTO);
}

统一响应格式

public class ApiResponse<T> {
    private boolean success;
    private T data;
    private String message;
    // getters, setters
}

参数验证

public class UserDTO {
    @NotBlank(message = "用户名不能为空")
    private String name;

    @Email(message = "邮箱格式不正确")
    private String email;
}

事务管理

@Service
public class UserServiceImpl implements UserService {
    @Transactional
    public UserDTO createUser(UserDTO userDTO) {
        // 业务逻辑
    }
}

总结

分层架构是一种经典且实用的软件架构模式，它通过清晰的层次划分和职责分配，帮助开发团队更好地组织和管理代码。虽然它可能不是所有场景的最佳选择，但在大多数企业级应用中，分层架构仍然是一个可靠的选择。