分層技術(shù)在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

劉安橋

摘 要：在開發(fā)計(jì)算機(jī)軟件過程中，只有深入了解和理解分層技術(shù)的理念和概念，才能更好地利用分層技術(shù)進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)開發(fā)。那么什么是分層技術(shù)？分層技術(shù)是計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中的一個重要組成部分，分層技術(shù)的使用可以大大提升軟件開發(fā)的效率以及計(jì)算機(jī)的運(yùn)行能力，為計(jì)算機(jī)快速長遠(yuǎn)發(fā)展打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)已從原來的兩層結(jié)構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)為多層次結(jié)構(gòu)，極大增強(qiáng)了計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的靈活性以及適應(yīng)性。所以必須加強(qiáng)分層技術(shù)在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中的應(yīng)用研究，促進(jìn)軟件開發(fā)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：分層技術(shù)；計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1.分層技術(shù)簡述

1.1分層技術(shù)的含義

現(xiàn)在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展中非常重要的部分是軟件工程，軟件工程是滿足實(shí)際發(fā)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(xiàng)非常復(fù)雜的工程，其結(jié)合了多種技術(shù)和編程語言，為了更好的確保軟件工程建設(shè)的開展，軟件開發(fā)分成技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。分成技術(shù)主要是將龐大的軟件開發(fā)工作進(jìn)行細(xì)致劃分，并將其進(jìn)行模塊化，工作人員能夠根據(jù)相關(guān)的模塊進(jìn)行層次化。編程技術(shù)有效的集成的各個模塊和功能，能夠最大限度發(fā)揮其在運(yùn)行過程的穩(wěn)定性能。分成技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化了軟件開發(fā)工作流程，縮短了開發(fā)的時間，提高了整體的開發(fā)效率，降低了維護(hù)的費(fèi)用。

1.2分層技術(shù)的特征

隨著社會的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)用戶對于計(jì)算機(jī)軟件的功能要求也是越來越高，為了滿足人們的實(shí)際需求，計(jì)算機(jī)在開發(fā)技術(shù)上也需要做出相應(yīng)的調(diào)整。例如我們比較常見的是分層技術(shù)，其能夠有效地確保計(jì)算機(jī)的運(yùn)行，進(jìn)一步提升了整體的靈活性人。

2.以多層結(jié)構(gòu)模式為基礎(chǔ)的軟件開發(fā)優(yōu)勢

計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)最主要的目標(biāo)就是保證軟件產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量達(dá)標(biāo)，與計(jì)算機(jī)用戶功能要求相適應(yīng)。以構(gòu)件為基礎(chǔ)的軟件開發(fā)，能夠?qū)y試合格的構(gòu)件加以利用，完成搭建軟件系統(tǒng)的目的。這樣一來開發(fā)的時間會明顯減少，且設(shè)計(jì)的效率不斷提高，確保新產(chǎn)品性能質(zhì)量滿足要求。在軟件系統(tǒng)中各分層構(gòu)件模塊的運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了底層構(gòu)件和物理硬件的聯(lián)系，并且能夠?yàn)橄到y(tǒng)的正常運(yùn)行提供通用性的算法。而高層構(gòu)件則能夠提供特殊性的功能，以系統(tǒng)化角度分析，計(jì)算機(jī)軟件結(jié)構(gòu)并不具備層次關(guān)系，且上下層之間是相互依賴的。實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次化發(fā)展，也是多個層次構(gòu)件的聚集。將分層技術(shù)應(yīng)用在計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)中，可以保證系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)逐級抽象的目的，并且分解復(fù)雜化的系統(tǒng)，轉(zhuǎn)變成軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。借助分層技術(shù)所開發(fā)的軟控，其拓展性與穩(wěn)定性都具有極大的優(yōu)勢。在某一層功能改變的情況下，只是和上下層發(fā)生關(guān)聯(lián)，而不會對系統(tǒng)整體帶來不利的影響。分層模式能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)軟件復(fù)用的目標(biāo)，保證軟件的自主化開發(fā)，只要各個層次始終遵循接口標(biāo)準(zhǔn)即可，就能夠確保軟件間的完美融合。

3.軟件開發(fā)分層技術(shù)應(yīng)用分析

3.1雙層技術(shù)的應(yīng)用

雙層技術(shù)是指由兩個端點(diǎn)構(gòu)成的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)架構(gòu)，其包括服務(wù)器與客戶端兩個方面。在利用雙層技術(shù)進(jìn)行軟件開發(fā)過程中，客戶端為客戶呈現(xiàn)直接的操作界面，處理相關(guān)的邏輯關(guān)系及指令，接收服務(wù)器返回的信息；服務(wù)器則為客戶提供操作結(jié)果，在接收到客戶端發(fā)出的信息后，其通過調(diào)用數(shù)據(jù)庫對指令進(jìn)行查詢、處理與分析，并將所得結(jié)果發(fā)送至客戶端。這種雙層技術(shù)的原理十分簡單，也具有極強(qiáng)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(shù)量較少服務(wù)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(shù)量和操作指令的大幅度增加，這種雙向數(shù)據(jù)計(jì)算關(guān)系對服務(wù)器運(yùn)算能力的要求越來越高，同時系統(tǒng)常常會出現(xiàn)反應(yīng)速度慢、容錯率低等安全隱患，不利于用戶數(shù)據(jù)安全性的保障。在這種現(xiàn)實(shí)情況下，計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)需要從雙層技術(shù)向三層技術(shù)過度以滿足更多的客戶需求。

3.2三層技術(shù)的應(yīng)用

在某種程度上，三層技術(shù)是雙層技術(shù)的更深發(fā)展。除了涵蓋了服務(wù)器與客戶端的雙層關(guān)系，三層技術(shù)還包括應(yīng)用服務(wù)器端，以此實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提高系統(tǒng)工作效率的目標(biāo)。由于新增的應(yīng)用服務(wù)器分擔(dān)了原客戶端所承擔(dān)的處理邏輯關(guān)系的任務(wù)，三層結(jié)構(gòu)中的客戶端能更專注于客戶使用界面的性能優(yōu)化，給予軟件更強(qiáng)的人機(jī)交互能力，大大改善用戶體驗(yàn)。根據(jù)不同關(guān)系層的實(shí)際用途，三層結(jié)構(gòu)被分為數(shù)據(jù)層、數(shù)據(jù)處理層和界面層，三者的關(guān)系是：界面層負(fù)責(zé)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(shù)據(jù)處理層，數(shù)據(jù)處理層在對指令進(jìn)行邏輯關(guān)系分析后將基本的處理結(jié)果發(fā)送至數(shù)據(jù)層，數(shù)據(jù)層接受用戶查詢要求，對數(shù)據(jù)庫中信息進(jìn)行調(diào)取、處理與分析，并將處理結(jié)果經(jīng)數(shù)據(jù)處理層發(fā)送至用戶界面。這樣明確化的分工大大加強(qiáng)了系統(tǒng)對數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)哪芰Γ行岣吡烁鞫丝诘奶幚硇省ｋm然三層機(jī)構(gòu)表現(xiàn)出極大的優(yōu)勢與極強(qiáng)的技術(shù)水準(zhǔn)，但是由于運(yùn)行成本高，現(xiàn)階段三層技術(shù)常常和雙層技術(shù)結(jié)合使用，以應(yīng)對不同復(fù)雜程度的軟件系統(tǒng)的運(yùn)行，減少設(shè)備資源的浪費(fèi)。

3.3四層技術(shù)的應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷提升，在實(shí)際應(yīng)用中越來越多的數(shù)據(jù)和邏輯關(guān)系需要進(jìn)行短時間內(nèi)的處理，計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)行環(huán)境的復(fù)雜程度持續(xù)增加。例如在企業(yè)管理中，面對龐大的管理數(shù)據(jù)和更快數(shù)據(jù)處理效率的要求，三層技術(shù)逐漸暴露出其技術(shù)局限性，即無法在Web技術(shù)運(yùn)算條件下，實(shí)現(xiàn)三個關(guān)系層的相互獨(dú)立。為了滿足這一需求四層技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。相較于三層技術(shù)，四層技術(shù)增加了位于數(shù)據(jù)層與數(shù)據(jù)層之間的封裝層。通過數(shù)據(jù)貯存層、數(shù)據(jù)處理層、數(shù)據(jù)層及Web層的四層結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對大規(guī)模數(shù)據(jù)快速處理的要求。現(xiàn)階段，四層技術(shù)應(yīng)用范圍還非常狹窄，但考慮到現(xiàn)今大數(shù)據(jù)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，在不久的將來，其定將取代三層技術(shù)，成為計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)過程中的主流架構(gòu)。

4.結(jié)語

在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中，可以分層技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，由此除了能夠加快軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)效率之外，還能縮短開發(fā)周期，有助于軟件整體性能的提升。在未來一段時期，應(yīng)當(dāng)加大對分層技術(shù)的研究力度，除對現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和完善之外，還應(yīng)研發(fā)一些新的技術(shù)，從而使其更好地為計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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