随着网络技术的发展，使得Web应用的范围变得越来越广泛，同时Web应用也越来越复杂。Web架构由单层架构、两层架构、三层架构向着多层架构发展。多层Web架构以其灵活的结构正得到日益广泛的应用。现有主流多层Web架构模型包括：J2EE的多层Web架构模型和微软的DNA多层Web架构模型。在实现这两种模型时，使用的都是面向对象的语言。用面向对象语言开发系统的困难在于如何确定类，如何以适合的粒度将它们归类，如何定义类的接口和类继承关系以及如何建立类之间的操作和协作关系。设计模式是众多优秀设计者积累下来的面向对象的设计经验。设计模式的出现为解决以上问题提供了一次契机。本文以“四性信息管理和分析系统”课题为背景，论述了设计模式和多层Web架构相结合开发Web应用系统的思路，对Web应用系统的开发具有指导意义。采用该思路开发的Web系统具有灵活的结构，可复用的代码和模块，从而使系统的开发效率得到大幅度的提升。论文完成了系统的架构设计以及设计模式在系统架构中的应用。论文从总体上分为三部分：首先，介绍了Web架构和设计模式的概念；其次，详细阐述了课题中使用的多层Web架构的结构和工作原理；最后，详细论述了设计模式在课题中的具体应用和实现。