分層技術在計算機軟件設計中的應用

劉安橋

摘 要：在開發計算機軟件過程中，只有深入了解和理解分層技術的理念和概念，才能更好地利用分層技術進行軟件設計開發。那么什么是分層技術？分層技術是計算機軟件開發中的一個重要組成部分，分層技術的使用可以大大提升軟件開發的效率以及計算機的運行能力，為計算機快速長遠發展打下扎實的基礎。隨著計算機技術的不斷發展，計算機軟件開發已從原來的兩層結構逐漸轉為多層次結構，極大增強了計算機軟件開發的靈活性以及適應性。所以必須加強分層技術在計算機軟件開發中的應用研究，促進軟件開發的發展。

關鍵詞：分層技術；計算機軟件設計；應用

1.分層技術簡述

1.1分層技術的含義

現在計算機科學技術發展中非常重要的部分是軟件工程，軟件工程是滿足實際發展需求的，因此而軟件工程也是越來越受到人們的重視。軟件工程是一項非常復雜的工程，其結合了多種技術和編程語言，為了更好的確保軟件工程建設的開展，軟件開發分成技術應運而生。分成技術主要是將龐大的軟件開發工作進行細致劃分，并將其進行模塊化，工作人員能夠根據相關的模塊進行層次化。編程技術有效的集成的各個模塊和功能，能夠最大限度發揮其在運行過程的穩定性能。分成技術進一步優化了軟件開發工作流程，縮短了開發的時間，提高了整體的開發效率，降低了維護的費用。

1.2分層技術的特征

隨著社會的不斷發展，計算機用戶對于計算機軟件的功能要求也是越來越高，為了滿足人們的實際需求，計算機在開發技術上也需要做出相應的調整。例如我們比較常見的是分層技術，其能夠有效地確保計算機的運行，進一步提升了整體的靈活性人。

2.以多層結構模式為基礎的軟件開發優勢

計算機軟件開發最主要的目標就是保證軟件產品設計質量達標，與計算機用戶功能要求相適應。以構件為基礎的軟件開發，能夠對測試合格的構件加以利用，完成搭建軟件系統的目的。這樣一來開發的時間會明顯減少，且設計的效率不斷提高，確保新產品性能質量滿足要求。在軟件系統中各分層構件模塊的運用，實現了底層構件和物理硬件的聯系，并且能夠為系統的正常運行提供通用性的算法。而高層構件則能夠提供特殊性的功能，以系統化角度分析，計算機軟件結構并不具備層次關系，且上下層之間是相互依賴的。實現計算機系統的層次化發展，也是多個層次構件的聚集。將分層技術應用在計算機軟件的開發中，可以保證系統設計實現逐級抽象的目的，并且分解復雜化的系統，轉變成軟件系統設計。借助分層技術所開發的軟控，其拓展性與穩定性都具有極大的優勢。在某一層功能改變的情況下，只是和上下層發生關聯，而不會對系統整體帶來不利的影響。分層模式能夠實現計算機軟件復用的目標，保證軟件的自主化開發，只要各個層次始終遵循接口標準即可，就能夠確保軟件間的完美融合。

3.軟件開發分層技術應用分析

3.1雙層技術的應用

雙層技術是指由兩個端點構成的計算機軟件開發架構，其包括服務器與客戶端兩個方面。在利用雙層技術進行軟件開發過程中，客戶端為客戶呈現直接的操作界面，處理相關的邏輯關系及指令，接收服務器返回的信息；服務器則為客戶提供操作結果，在接收到客戶端發出的信息后，其通過調用數據庫對指令進行查詢、處理與分析，并將所得結果發送至客戶端。這種雙層技術的原理十分簡單，也具有極強的可操作性。通過這種雙向的信息處理與傳遞方式，在用戶數量較少服務器性能較好的情況下，具有極高的信息處理效率。然而伴隨著用戶數量和操作指令的大幅度增加，這種雙向數據計算關系對服務器運算能力的要求越來越高，同時系統常常會出現反應速度慢、容錯率低等安全隱患，不利于用戶數據安全性的保障。在這種現實情況下，計算機軟件開發需要從雙層技術向三層技術過度以滿足更多的客戶需求。

3.2三層技術的應用

在某種程度上，三層技術是雙層技術的更深發展。除了涵蓋了服務器與客戶端的雙層關系，三層技術還包括應用服務器端，以此實現進一步提高系統工作效率的目標。由于新增的應用服務器分擔了原客戶端所承擔的處理邏輯關系的任務，三層結構中的客戶端能更專注于客戶使用界面的性能優化，給予軟件更強的人機交互能力，大大改善用戶體驗。根據不同關系層的實際用途，三層結構被分為數據層、數據處理層和界面層，三者的關系是：界面層負責提供用戶可視化的操作界面，搜集用戶的直接指令并將其傳送至數據處理層，數據處理層在對指令進行邏輯關系分析后將基本的處理結果發送至數據層，數據層接受用戶查詢要求，對數據庫中信息進行調取、處理與分析，并將處理結果經數據處理層發送至用戶界面。這樣明確化的分工大大加強了系統對數據處理和傳輸的能力，有效提高了各端口的處理效率。雖然三層機構表現出極大的優勢與極強的技術水準，但是由于運行成本高，現階段三層技術常常和雙層技術結合使用，以應對不同復雜程度的軟件系統的運行，減少設備資源的浪費。

3.3四層技術的應用

隨著計算機技術的迅猛發展和互聯網技術的不斷提升，在實際應用中越來越多的數據和邏輯關系需要進行短時間內的處理，計算機軟件運行環境的復雜程度持續增加。例如在企業管理中，面對龐大的管理數據和更快數據處理效率的要求，三層技術逐漸暴露出其技術局限性，即無法在Web技術運算條件下，實現三個關系層的相互獨立。為了滿足這一需求四層技術應運而生。相較于三層技術，四層技術增加了位于數據層與數據層之間的封裝層。通過數據貯存層、數據處理層、數據層及Web層的四層結構，計算機軟件系統可實現對大規模數據快速處理的要求。現階段，四層技術應用范圍還非常狹窄，但考慮到現今大數據技術的蓬勃發展，在不久的將來，其定將取代三層技術，成為計算機軟件開發過程中的主流架構。

4.結語

在計算機軟件設計中，可以分層技術進行合理應用，由此除了能夠加快軟件的設計開發效率之外，還能縮短開發周期，有助于軟件整體性能的提升。在未來一段時期，應當加大對分層技術的研究力度，除對現有的技術進行改進和完善之外，還應研發一些新的技術，從而使其更好地為計算機軟件設計服務。

參考文獻：

[1]梁智良.探討分層技術在計算機軟件設計中的應用[J].數字化用戶，2017.

[2]籍慧文.分層技術在計算機軟件設計中的應用[J].電腦迷，2017.