關(guān)于分層技術(shù)在計(jì)算機(jī)軟件中的應(yīng)用研究

黎乾坤

1 分層技術(shù)的概述

1.1 分層技術(shù)的內(nèi)涵

分層技術(shù)是指在軟件開發(fā)過程中將每一個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行分類劃分，每一層根據(jù)需要制定出完全不同的解決方案，并設(shè)計(jì)出具體的工作流程，各個(gè)層次地位平等，相互聯(lián)系，互相協(xié)調(diào)共同構(gòu)成完整的軟件系統(tǒng)。分層技術(shù)可以融合軟件制作過程中的具體方案和操作過程，解釋各個(gè)層次之相互依賴的關(guān)系，建立一個(gè)相互獨(dú)立又相互依存的開放性系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在使用分層技術(shù)時(shí)需要結(jié)合實(shí)際情況和客戶的具體需求，采用科學(xué)合理的處理方法，利用各層次之間的聯(lián)系，建立一套完整封閉的系統(tǒng)，發(fā)揮計(jì)算機(jī)軟件的各項(xiàng)功能，滿足消費(fèi)者的不同需求[1]。

1.2 分層技術(shù)的特點(diǎn)

在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)過程中利用分層技術(shù)，可以提高軟件開發(fā)質(zhì)量，縮短軟件開發(fā)周期和成本，提升軟件可靠性以及開發(fā)效率。分層技術(shù)主要有以下特點(diǎn)：

1）拓展性。分層技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)功能開發(fā)和性能具有拓展作用。它可以根據(jù)軟件開發(fā)者的需求適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行簡化分解，或者進(jìn)行拓展升級(jí)，使計(jì)算機(jī)軟件的功能多樣化，確保其在設(shè)計(jì)完成后可以高效運(yùn)行和升級(jí)優(yōu)化。

2）提高開發(fā)率。分層技術(shù)不僅提高了軟件的有效開發(fā)率，而且也為軟件的可靠運(yùn)行提供了保障。在軟件開發(fā)過程中使用分層技術(shù)，可以根據(jù)實(shí)際需求合理改造原本的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，這樣就可以縮短開發(fā)時(shí)間提高開發(fā)效率。

3）獨(dú)立性。分層技術(shù)的使用，使得計(jì)算機(jī)軟件架構(gòu)中的每一層面都是獨(dú)立存在的，當(dāng)有某一層面發(fā)生故障時(shí)，不會(huì)對(duì)其他層面造成影響。這種獨(dú)立性可以保證每一層面的功能不受其他層面功能的影響，保證軟件的有效運(yùn)行。

4）穩(wěn)定性。分層技術(shù)的使用提高了軟件開發(fā)效率，縮短開發(fā)周期，有利于軟件的穩(wěn)定運(yùn)行，提升軟件的可靠性，有助于保證計(jì)算機(jī)整體運(yùn)行的穩(wěn)定性。

5）操作便捷。使用分層技術(shù)可以根據(jù)實(shí)際需求定義軟件功能層接口，實(shí)現(xiàn)軟件的自然研發(fā)和優(yōu)化，利用標(biāo)準(zhǔn)接口將功能層連接在一起，使得軟件的二次開發(fā)和優(yōu)化更加便捷。

2 分層技術(shù)在軟件開發(fā)過程中的應(yīng)用分析

為滿足不同人對(duì)于軟件的需求，計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)技術(shù)不斷更新完善，摒棄了原有的單層處理技術(shù)，向分層技術(shù)處理模式發(fā)展。分層技術(shù)主要有雙層、三層、四層、五層、中間件，下面針對(duì)這些技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析。

2.1 雙層技術(shù)

雙層技術(shù)主要是由數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器和客戶端構(gòu)成，客戶端主要是提供用戶界面和邏輯處理，服務(wù)器接收到客戶端下達(dá)的指令以后，在一定的演算模式下并結(jié)合驗(yàn)算公式將得出的結(jié)論和數(shù)據(jù)終端進(jìn)行反饋和鏈接[2]。這種結(jié)構(gòu)下如果使用客戶數(shù)量較少，計(jì)算機(jī)的處理速度較快，反饋的信息也比較準(zhǔn)確，但是如果計(jì)算機(jī)所使用的客戶數(shù)量較多時(shí)，計(jì)算機(jī)的擴(kuò)充性能、識(shí)別能力、數(shù)據(jù)處理能力等就會(huì)相應(yīng)下降，容易導(dǎo)致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)癱瘓，因此雙層技術(shù)逐漸被淘汰，三層技術(shù)出現(xiàn)并投入使用。

2.2 三層技術(shù)

三層技術(shù)是為了彌補(bǔ)二層技術(shù)的缺陷而產(chǎn)生的，其主要由客戶端、數(shù)據(jù)服務(wù)端和應(yīng)用服務(wù)器三者構(gòu)成。應(yīng)用服務(wù)器對(duì)二層技術(shù)的數(shù)據(jù)處理進(jìn)行了優(yōu)化，當(dāng)計(jì)算機(jī)使用客戶數(shù)量過多時(shí)，應(yīng)用服務(wù)器就可以分擔(dān)一部分客戶量，減少數(shù)據(jù)服務(wù)器的加載量。在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)過程中使用三層技術(shù)，不僅可以提高計(jì)算機(jī)信息訪問效率，還實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與人之間的信息溝通，從而大大提高了計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用效率。現(xiàn)實(shí)應(yīng)用過程中，三層技術(shù)分為3個(gè)層次：1）業(yè)務(wù)處理；2）界面處理；3）數(shù)據(jù)處理。業(yè)務(wù)處理主要提取相關(guān)數(shù)據(jù)后將申請(qǐng)?zhí)峤恢翑?shù)據(jù)層，此層次主要是分析用戶需求，界面處理層次負(fù)責(zé)將收集來的用戶需求數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，然后將處理過的數(shù)據(jù)提交至業(yè)務(wù)處理層次，數(shù)據(jù)處理層次對(duì)從界面處理層次接收到的信息再次進(jìn)行分析，得出的結(jié)果將會(huì)反饋給業(yè)務(wù)層次[3]。三層技術(shù)在計(jì)算機(jī)使用過程中分工不同，但區(qū)分明顯，層次分明，能夠極大地提高工作效率，另外，用戶環(huán)境復(fù)雜的條件下，不易區(qū)分這些層次。

2.3 四層技術(shù)

現(xiàn)如今，計(jì)算機(jī)行業(yè)的發(fā)展越來越快，整體大環(huán)境的發(fā)展使得四層技術(shù)逐漸涌現(xiàn)，且該技術(shù)也是現(xiàn)在比較先進(jìn)的，明顯縮短了軟件的開發(fā)用時(shí)，也使得系統(tǒng)的穩(wěn)定性能更加顯著。根據(jù)用戶對(duì)計(jì)算機(jī)界面、數(shù)據(jù)庫功能、業(yè)務(wù)等不同類型的需要，使得計(jì)算機(jī)三層技術(shù)逐漸向四層技術(shù)發(fā)展。四層技術(shù)包含4 個(gè)層面：Web 層；數(shù)據(jù)層；存儲(chǔ)層；業(yè)務(wù)邏輯層。四層技術(shù)是將之前的三層技術(shù)作為基礎(chǔ)，對(duì)其進(jìn)行了一個(gè)更為細(xì)致的劃分。其中Web 層使用不同方式進(jìn)行開發(fā)，降低了系統(tǒng)的拓展性及維護(hù)性難度，數(shù)據(jù)層能夠隱藏系統(tǒng)所涉及的所有數(shù)據(jù)及代碼，業(yè)務(wù)邏輯層主要負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳遞至Web層進(jìn)行處理，根據(jù)不同用戶的實(shí)際要求，在對(duì)象和關(guān)系數(shù)據(jù)庫間對(duì)系統(tǒng)軟件進(jìn)行映射處理，以此滿足人們對(duì)數(shù)據(jù)修改及存儲(chǔ)的需求，且可以極大滿足計(jì)算機(jī)軟件對(duì)對(duì)象層的不同需要，同時(shí)還可以規(guī)避一些網(wǎng)絡(luò)通信細(xì)節(jié)帶來的問題。該技術(shù)根據(jù)用戶的不同需求，能夠根據(jù)指令對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理過后的數(shù)據(jù)將會(huì)傳輸至網(wǎng)絡(luò)層，使數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間能夠?qū)崿F(xiàn)彼此的轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)層能夠?qū)鬏攣淼臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析，并對(duì)其進(jìn)行整合后對(duì)不同數(shù)據(jù)設(shè)置不同的應(yīng)用權(quán)限，如進(jìn)入頁面需要使用的代碼等，計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)備能夠與系統(tǒng)軟件的數(shù)據(jù)層緊密的匹配、交換、鏈接，是計(jì)算機(jī)能夠更加高效運(yùn)轉(zhuǎn)，并實(shí)現(xiàn)優(yōu)化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的目的。

2.4 五層技術(shù)

五層技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整體架構(gòu)進(jìn)行了更加細(xì)致的劃分，主要應(yīng)用于J2EE 的環(huán)境需求，包含了客戶層、集成層、資源層及三層分層結(jié)構(gòu)中分化產(chǎn)生的Web 應(yīng)用層，該層級(jí)實(shí)現(xiàn)了在計(jì)算機(jī)服務(wù)器系統(tǒng)中穩(wěn)定運(yùn)行的要求，此技術(shù)開發(fā)出來的軟件也能夠?qū)崿F(xiàn)在不同設(shè)備上使用，極大的滿足了不同用戶的需求，且可以根據(jù)系統(tǒng)功能的不同形成不同的組件完成任務(wù)，在J2EE 購物系統(tǒng)中，不同用戶在該平臺(tái)輸入不同購物需求，客戶端服務(wù)器可以有效的匹配不同的用戶需求，如利用Serer 算法進(jìn)行分配，系統(tǒng)將會(huì)根據(jù)不同用戶的實(shí)際需要增加Server數(shù)量，滿足客戶量較大的需求，也能夠使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)始終處于最佳狀態(tài)，系統(tǒng)服務(wù)器協(xié)助不同客戶完成不同交易需求，此分層技術(shù)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的全面拓展，對(duì)于不同設(shè)備也能進(jìn)行安裝使用，同時(shí)也將分層技術(shù)推動(dòng)至一個(gè)全新的領(lǐng)域[4]。

2.5 中間件技術(shù)

中間件技術(shù)是近年來誕生的一種全新技術(shù)，是建立在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不斷更新的基礎(chǔ)上的，應(yīng)用范圍較其他技術(shù)更為廣泛，其擁有其他技術(shù)沒有的獨(dú)立性，實(shí)際的操作過程中，能夠有效地避免其他技術(shù)出現(xiàn)的復(fù)雜技術(shù)問題，節(jié)省了人力、物力、財(cái)力，縮短了軟件開發(fā)所使用的時(shí)間，確保計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠有效合理地正常運(yùn)作，同時(shí)大幅提升了開發(fā)人員的工作效率，提升了系統(tǒng)應(yīng)用的全面性。根據(jù)技術(shù)要求的不同，可分為多種技術(shù)類型。MOM 中間件技術(shù)主要通過消息列隊(duì)的中間件完成應(yīng)用程序的間接通信，與本地系統(tǒng)程序通信，簡化了軟件開發(fā)的形式，RPC 中間件技術(shù)則能夠更加便捷有效地滿足用戶需求，即便是在復(fù)雜的環(huán)境中，該技術(shù)也能夠解決軟件編程時(shí)所遇到的細(xì)節(jié)技術(shù)問題，RPC 技術(shù)只能應(yīng)用于小范圍的系統(tǒng)中，對(duì)于大型應(yīng)用，該技術(shù)存在一定的缺陷，無法滿足大用戶的需求。未來的技術(shù)研發(fā)過程中，應(yīng)著重對(duì)組件環(huán)境的中間件進(jìn)行研發(fā)，以滿足不同用戶的需求，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的應(yīng)用環(huán)境。

3 結(jié)語

當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)世界快速發(fā)展的大前提下，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也逐步加快，用戶對(duì)軟件的需求也逐步提高，為滿足不同用戶的需求，我們需要注重研發(fā)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件的分層技術(shù)，才能應(yīng)對(duì)軟件高速發(fā)展的需求，同時(shí)也應(yīng)從負(fù)載均衡、數(shù)據(jù)庫管理、框架設(shè)計(jì)等方面著手，提升軟件整體框架的準(zhǔn)確性、科學(xué)性，研發(fā)人員也要不斷學(xué)習(xí)，降低研發(fā)失誤，縮短開發(fā)周期，現(xiàn)階段，分層技術(shù)仍在不斷發(fā)展的過程中，我們只有不斷完善，才能提升研發(fā)的效率與質(zhì)量。