分布式應用架構中的數據傳輸對象（DTO）
Written by: Rickie Lee
Dec. 1, 2004
在分布式架構中，相關(guān)層在物理部署上實(shí)現分離，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )或跨進(jìn)程調用遠程對象或服務(wù)。在這種分布式架構中，需要定義有效的數據傳輸對象（Data Transfer Object, DTO）來(lái)實(shí)現層與層之間的數據傳輸。
因為遠程調用需要跨越網(wǎng)絡(luò )或進(jìn)程，因此會(huì )比較慢。通過(guò)使用DTO，在單一遠程調用中傳輸更多的數據信息，減少遠程調用的次數，提高分布式調用的性能。
下面分析一些比較常用的數據傳輸對象（DTO）：
1．DataSet
DataSet是緩存在內存中的表，它是從關(guān)系數據庫或 XML 文檔中獲得的?？梢允褂?/span> DataSet來(lái)表示從數據庫中檢索到的業(yè)務(wù)實(shí)體數據，然后可以在層與層之間使用DataSet來(lái)傳遞數據。Microsoft提供的范例Duwamish 7.0中使用大量的DataSet來(lái)實(shí)現層與層之間的數據傳遞，如Presentation層與BusinessFacade層等等。
優(yōu)點(diǎn)：（1）DataSet類(lèi)由.Net Framework內置實(shí)現，不必編寫(xiě)和維護額外的類(lèi)。（2）DataSet可以與Windows Form和Web Form的內置控件直接交互，如DataGrid等。（3）DataSet支持序列化XML，不僅包括內容序列化，還包括Schema。（4）非連接的數據模式。（5）DataSet 可以包含數據的集合，能夠表示復雜的數據關(guān)系。
缺點(diǎn)：（1）互操作性問(wèn)題，因為DataSet類(lèi)是ADO.NET提供的，因此要求Client端在.Net Framework平臺上運行。（2）陳舊的數據，因為DataSet包含的數據是Database的快照，如果Database的數據經(jīng)常改變，則不推薦采用DataSet。（3）依賴(lài)Database schema，訪(fǎng)問(wèn)DataSet中數據時(shí)，要求顯式指定字段類(lèi)型和數據表之間的關(guān)系，如果Database schema發(fā)生變化，相應的code也要變化。要訪(fǎng)問(wèn) DataSet 中的表，客戶(hù)端代碼必須使用整數索引生成器或字符串索引生成器來(lái)索引 DataTable 集合。要訪(fǎng)問(wèn)特定列，必須使用列編號或列名稱(chēng)索引 DataColumn 集合。（4）缺乏類(lèi)型安全，當從DataSet中取值時(shí)，需要顯式指定要轉換的數據類(lèi)型，這樣容易產(chǎn)生錯誤。（5）性能問(wèn)題。實(shí)例化和封送處理 DataSet 會(huì )增加運行時(shí)負擔。
2．有類(lèi)型的DataSet
有類(lèi)型的DataSet是從 ADO.NET DataSet 類(lèi)繼承而來(lái)的類(lèi)，包含具有嚴格類(lèi)型的方法、屬性和類(lèi)型定義以公開(kāi) DataSet 中的數據和元數據的類(lèi)。
優(yōu)點(diǎn)：除了上述DataSet的部分優(yōu)點(diǎn)外，有類(lèi)型的 DataSet 還提供了數據驗證支持（在編譯時(shí)進(jìn)行類(lèi)型檢查，無(wú)效的表名稱(chēng)和列名稱(chēng)將在編譯時(shí)而不是在運行時(shí)檢測），并且簡(jiǎn)化代碼的編寫(xiě)，提高代碼的可讀性。
缺點(diǎn)：（1）具有DataSet的大部分缺點(diǎn)，除了提供類(lèi)型安全。（2）另外，需要編寫(xiě)或維護用來(lái)描述typed interface的XML Schema，不過(guò)幸好VS.Net IDE提供工具支持。（3）部署問(wèn)題。必須將包含有類(lèi)型的 DataSet 類(lèi)的程序集部署到使用業(yè)務(wù)實(shí)體的所有層。（4）可擴展性問(wèn)題。如果修改了數據庫架構，則可能需要重新生成有類(lèi)型的 DataSet 類(lèi)以支持新架構。重新生成過(guò)程將不會(huì )保留在有類(lèi)型的 DataSet 類(lèi)中實(shí)現的任何自定義代碼。必須將包含有類(lèi)型的 DataSet 類(lèi)的程序集重新部署到所有客戶(hù)端應用程序中。
有類(lèi)型的方法和屬性的提供使得使用有類(lèi)型的 DataSet 比使用通用 DataSet 更方便。使用有類(lèi)型的 DataSet 時(shí)，IntelliSense 將可用。有類(lèi)型的 DataSet 的實(shí)例化和封送處理性能與通用 DataSet 基本相同。
3．自定義業(yè)務(wù)實(shí)體（Business Entity）
這是一種自定義類(lèi)，用于表示各種業(yè)務(wù)實(shí)體類(lèi)型?？梢远x保存業(yè)務(wù)實(shí)體數據的字段，并定義將此數據向應用程序各層中公開(kāi)的屬性（getter/setter），或者進(jìn)一步使用在該類(lèi)中定義的字段來(lái)定義方法以封裝簡(jiǎn)單的業(yè)務(wù)邏輯。
應當封裝應用程序的功能的核心業(yè)務(wù)實(shí)體，而不是為每個(gè)表定義單獨的業(yè)務(wù)實(shí)體。
優(yōu)點(diǎn)：（1）可維護性，更改架構一般不會(huì )影響數據訪(fǎng)問(wèn)邏輯組件方法簽名。（2）相對DataSet而言，有更好的性能。（3）編譯期間提供類(lèi)型安全檢測。（4）代碼易讀。要訪(fǎng)問(wèn)自定義實(shí)體類(lèi)中的數據，可以使用有類(lèi)型的方法和屬性。（5）自定義實(shí)體可以包含方法以封裝簡(jiǎn)單的業(yè)務(wù)規則。（6）本地化驗證。自定義實(shí)體類(lèi)可以在其屬性存取器（getter/setter）中執行簡(jiǎn)單的驗證測試以檢測無(wú)效的業(yè)務(wù)實(shí)體數據。（7）專(zhuān)用字段?？梢噪[藏不希望向調用程序公開(kāi)的信息。
缺點(diǎn)：（1）需要編寫(xiě)并維護自定義DTO類(lèi)。（2）自定義實(shí)體表示的是單個(gè)業(yè)務(wù)實(shí)體，而不是一個(gè)業(yè)務(wù)實(shí)體集合。要保存多個(gè)業(yè)務(wù)實(shí)體，調用應用程序必須創(chuàng )建一個(gè)數組或一個(gè) .NET 集合。（3）必須在自定義實(shí)體中實(shí)現自己的序列化機制?？梢允褂脤傩詠?lái)控制實(shí)體組件的序列化方式，也可以通過(guò)實(shí)現 ISerializable 接口來(lái)控制自己的序列化。（4）部署問(wèn)題。必須在所有物理層部署包含自定義實(shí)體的程序集。（5）可擴展性問(wèn)題。如果修改了數據庫架構，則可能需要修改自定義實(shí)體類(lèi)并重新部署程序集。
4．簡(jiǎn)單標量參數列表
根據需要傳入的參數，傳入一系列簡(jiǎn)單的標量值。
優(yōu)點(diǎn)：（1）標量值本身支持序列化。（2）內存使用效率高，標量值只傳遞實(shí)際調用需要的數據。（3）更高的性能。（4）最明顯的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單方便。
缺點(diǎn)：（1）緊密耦合與維護。架構的更改可能需要修改方法簽名，這會(huì )影響調用代碼。（2）有可能存在進(jìn)行多次單獨的方法調用，這在分布式環(huán)境中會(huì )給性能帶來(lái)很大影響。（3）難以表達復雜的數據關(guān)系。
當然，在實(shí)際的分布式應用系統中，會(huì )根據實(shí)際情況的要求，使用不同的DTO對象。
下面通過(guò)描述簡(jiǎn)單的分布式應用架構模型設計，來(lái)演示DTO對象在層與層之間的數據傳遞和交互：
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