分層軟件架構設計及其應用研究

劉 敏

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分層軟件架構設計及其應用研究

劉 敏

山東勝軟科技股份有限公司，山東 東營 257000

計算機軟件技術給人們帶來了許多便利。為了將計算機軟件技術應用到實踐中去，發揮出更大的作用，做到功能的細分和多樣化，軟件的分層設計由此而生。首先簡單論述了分層軟件架構設計與計算機軟件的傳統設計方式相比，具備優勢的地方；其次，簡單介紹了分層軟件架構設計的不同點和必要性，希望能夠進一步提高計算機軟件工作中分層架構設計方法的使用水平。

分層軟件；架構設計；優勢

引言

隨著現代科技的飛速進步，計算機技術越來越普及。出于更加專業的使用需求，分層軟件技術被應用得越來越多，并且在實際工作過程中表現出了顯著的優越性，受到廣泛青睞。軟件分層構建技術的優越性，主要體現在能夠使得軟件設計和維護更加多變，功能更加多樣化。分層軟件架構設計是在軟件使用率日益擴大的社會背景下應運而生的，其作用原理是將軟件結構中功能相似的板塊規整起來，統一完成任務分配。對于功能差異較大的，則采取分離的措施，以此完成軟件結構的分離處理，保證其結構完整性。

1 分層軟件架構設計的優勢分析

1.1 提升了軟件的復用度

復用程度是考察軟件性能的重要標準，是計算機軟件相關技術中研究的重點。在傳統模式下，從顯示、數據分析、指令處理到數據維護流程都在一個軟件框架中完成。一旦使用需求發生了變化，牽一發而動全身，需要耗費大量的精力改動，也就顧不上軟件的復用程度了。軟件分層設計則不同，通過層次劃分，數據展示層的改變并不影響數據模型的設立、業務指令的處理以及維護部分，這是傳統的整體設計不能做到的[1]。

1.2 降低了軟件的開發難度

充分使用軟件分層技術，還可以清楚地區分軟件研發的各個模塊，研究工作者能夠準確地抓住重點，避開那些無關緊要的內容。只要設計和劃分相關的功能模塊，研發難度就能夠得到控制，在提升工作效率的同時，也能夠激發軟件設計工作人員的信心和工作熱情，使軟件研發進度得到保障。除此之外，擔負不同職能范圍的研發設計人員，可以更加專注于本身的工作內容，注意力更加集中，效果也更好。譬如，視圖展現層的工作者，應關注軟件的指令處理和顯示功能；其他研發人員更應重視基層持久化的設計，這就實現了研發人員之間的交流與合作[2]。

1.3 提升了軟件的擴展性

除此之外，軟件的分層技術也為其可拓展性的提升起到了許多積極作用。要想提升軟件的拓展性，不外乎是增加計劃內的接口以供外部設備接入，而軟件分層架構則很好地滿足了這樣的條件。它主要遵循了下層結構為上層結構服務的原則，從屬關系明確，底層結構安裝配備相應的作用接口。這與計算機網絡結構中的分層設計觀念具有異曲同工之妙。正因為這樣，軟件分層技術才能在提升功能拓展性方面起到良好的作用。其中需要注意的是，如果設計人員已經根據接口特性做出了統一規劃，那么這一步驟將會在軟件功能的規范化方面，發揮一定的作用[3]。

2 軟件分層結構的應用

2.1 單項業務在計算機軟件研發中的應用

單項結構也可以看作最傳統的客戶端和處理器模式。這種技術大多可以從人們常用的瀏覽器中看出。將用戶指令下達、數據長期分析直接整合完成，代碼規整起來比較方便。這種數據分析方法對于用戶規模較小、核心處理器運行速率較低的功能研發是實用的，但是存在著弊端，也就是后期修繕工作量大，同時軟件的復用度以及系統的拓展性都不高。后期用戶數量逐漸變多之后，原有的處理器將無法負荷龐大的上網流量，也就無法保持穩定的網絡速率。總而言之，這種單一的指令處理研發模式僅僅適用于最初的客戶端與處理器運行模式中，已經無法滿足時代進步之下對于計算機軟件使用提出的新要求[4]。

2.2 二、三層技術在計算機軟件研發中的應用

二層技術是為了解決數據模型自身缺陷提出的。二層技術的主要特點是完成了顯示層面與指令下達層面的獨立工作。這樣一來，就能使計算機軟件的操作更加便捷，適用于各年齡段的用戶。然而，這種技術的出現并沒有解決網絡速率不穩定的問題。因此，仍然需要不斷完善。

三層技術則是對二層技術的補充，它的系統結構可以分為數據分析層和業務指令層。業務指令的下達通過對視圖層傳遞過來的指令進行接收并處理，分門別類之后，完成分析和統計過程，使業務處理的邏輯更加具有條理性。數據模塊也可以看作后臺數據庫龐大資源量的另一種體現，能夠完成對數據庫的信息搜索、流程規范等因素的調查應用，也是數據二次分析的過程。需要注意的是，三層軟件的結構大致與當前的軟件研發模式相似，但在處理器工作效率和網絡穩定性都有了長足的進步。問題依然客觀存在，現實層面的清晰度并沒有看出明顯提高，后續還會有更加先進的四層、多層結構出現[5]。

2.3 四層技術在計算機軟件研發中的應用

與三層技術出現的目的相同，四層技術主要的進步也是在功能的全面和完善上，所有的數據傳遞都是通過分類之后以專門的途徑完成的，而不是簡單的直接交流。這樣一來，軟件的層次之間更加涇渭分明，功能區分簡單易懂，同時相關指令從識別到下達，再到傳輸，最后集中處理，能夠有效改善三層技術的一部分遺留問題。多層結構則是在四層結構上進一步完善，采取的手段有構建多層數據模型、使用更多外接零件等。

2.4 中間件技術在計算機軟件研發中的應用

顧名思義，中間件就是構建第三方服務平臺。這一角色的加入，使系統的正常運作可靠性和安全性得到保障。使用者必須掌握基本的操作方法，按照指示進行下一步操作，通過外部承包公司的加入，推動整個研發進程向前進步。除此之外，利用一些中間件的技術還能在并列系統之間構建數據交流通道，其中最知名的就是Web Service技術。此技術利用到實踐中，能夠使不同結構的數據模型通過XML完成交換。只有這樣，才能實現既定目標。有些成本較高的中間件技術會收取一定的費用。這是為了在使用者和研發者之間建立一層更可靠的權責關系，還能保證研發企業收獲一定的經濟效益，也是比較合理的。

3 結束語

總而言之，將分層軟件技術應用到計算機軟件的研發與維護中，無疑能夠取得較好的成效。與此同時，就我國對于這一先進技術的使用現狀來看，其發展還不夠成熟，有著較大的提升空間，但總體而言還是利大于弊的。當務之急，相關設計和研發人員更應致力于深入探究分層軟件設計能夠發揮的作用，從而促進我國計算機技術不斷進步。

[1]王娟娟，王劍. 試析計算機軟件開發中的分層技術運用研究[J]. 電子技術與軟件工程，2017（2）：59.

[2]東曉巖. 分層技術在計算機軟件開發中的應用[J]. 信息與電腦（理論版），2016，26（15）：59.

[3]張凡. 分層技術在計算機軟件開發中的應用[J]. 信息與電腦（理論版），2016（1）.

[4]秦燕. 基于分層技術在計算機軟件中的應用研究[J].電腦知識與技術，2015（5）：49-51.

[5]賈輝. 芻議分層技術在計算機軟件開發中的應用[J].中國高新技術企業，2015（30）：59-60.

Layered Software Architecture Design and Its Application Research

Liu Min

Shandong Victorysoft Co., Ltd., Shandong Dongying 257000

Computer software technology has brought a lot of convenience to people. In order to apply computer software technology to practice, to play a greater role and to achieve the subdivision and diversification of functions, the hierarchical design of software has emerged. Firstly, it briefly discusses the advantages of layered software architecture design compared with the traditional design method of computer software. Secondly, it briefly introduces the different points and necessity of layered software architecture design, hoping to further improve the level of use of the hierarchical architecture design approach in the computer software work in China.

layered software; architecture design; advantage

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