分層技術在計算機軟件開發中的應用

劉曉曉

（蘭州博文科技學院 甘肅 蘭州 730101）

0 引言

由于在計算機軟件開發環節需完成網絡框架的建立，才能滿足軟件客戶的需求，以往的計算機軟件開發技術很難滿足用戶的預期。 通過分層技術的應用，才能展現出計算機軟件的應用價值，保證客戶可以更加便捷地使用軟件。 并且，可以將分層技術進行推廣，在保證軟件開發品質以及速度的同時，完成多種概念層的整合，進而創建不同層的垂直系統，解決計算機軟件開發環節的一些問題。

1 分層技術及其分類

1.1 分層技術

分層技術主要表示一種多層依賴關系，通常用于描述計算機軟件內部和開發環節。 在確保軟件正常運行的前提下，通過分離數據層次來展示數據的不同功能，從而推動軟件開發進程。

分層技術在應用過程中需對其中的概念層進行劃分。完成工序的設置后，選擇對應的處理方法，增加每一個概念層之間的協調性，使其可以單獨運行。 同時，也需完成運行系統的構建，使得分層技術依靠分層的方式，輔助程序的運行，增強局部以及整體之間的協調性。 分層技術應用如圖1 所示。

圖1 計算機分層技術應用示意圖

因此，分層技術常見于計算機結構內部，使計算機設備能夠更清晰地展現層次關系。 在計算機軟件開發中，分層技術分類通常用于數據庫、網絡、軟件設計和操作系統等領域。 數據庫以層次結構的方式出現，可分為查詢處理層、數據存儲層和數據展示層。 網絡以傳輸控制協議／網際協議（transmission control protocol／internet protocol，TCP／IP）為基礎，也屬于層次結構，可分為數據鏈路層、物理層、傳輸層、網絡層和應用層。 軟件設計采用分層設計的方式，將大型軟件系統分解為多個模塊并獨立設計實現。 操作系統也通過分層結構運行，可分為內核以及應用程序層［1］。

1.2 技術分類

1.2.1 穩定性技術

依靠計算機軟件探索用戶體驗度，確認軟件是如何運行的，讓分層技術的整體穩定性有所增強，使軟件開發的能力得以強化［2］。 首先，通過軟件測定的方式，調控界面層及業務層，有效控制計算機軟件的運行時間并拓展軟件基礎架構平臺、業務基礎軟件平臺以及操作系統平臺。 計算機軟件開發中的穩定性技術應用流程如圖2 所示。

圖2 計算機軟件開發中的穩定性技術應用流程圖

其次，可運用內部程序的修改及優化，確保系統可正常運行［3］。

1.2.2 適應性技術

通過Web 及處理層控制的方式，可以加強訪問代碼的利用，優化系統內部關系，提高軟件的維護和開發效率，并規避計算機運行環節可能發生的問題，確保系統的穩定性。 同時，根據系統的兼容性特點，強化整體開發能力，以滿足不同場景的需求［4］。

2 分層技術在計算機軟件開發中應用的優勢

將分層技術應用在計算機軟件開發過程中，其優勢主要體現在以下3 個方面：首先，通過分層技術的整合，可以延長計算機軟件的使用年限。 當軟件出現滯后現象時，可以及時替換并優化軟件層次，從而提高軟件的安全性和穩定性。 其次，分層技術有助于實現改進需求和軟件優化，提高設計性能，縮短軟件開發周期，降低設計成本。 最后，分層技術可以整合軟件內部結構，增加層級間的協同作用，實現對軟件功能的維護，輔助軟件的合理運維［5］。

3 分層技術在計算機軟件開發中的應用方法

3.1 雙層技術

在開展軟件開發活動時，可以采用雙層技術來了解服務器以及客戶端的狀態。 首先，利用雙層技術，銜接好客戶端與服務器，讓使用者可以掌握用戶操作界面的情況，自由地對界面進行控制，記錄好每次操作時的信息內容，通過內部邏輯關系的分析，掌握端點與端點之間的接觸情況［6］。 同時，依靠計算機系統，將已經完成打包處理的數據，直接遞交到服務端。 利用算法完成對數據內容的整理，然后，及時反饋到客戶端，使得客戶端在完成數據讀取工作后，掌握系統中問題所在的位置，以完成軟件系統的改進。 例如：運用雙層技術，完成對軟件處理時間的計算，具體如下：

在收集好數據信息后，及時進行內容的處理并實現對信息的分析，利用查詢、處理等方式，實現計算機軟件的分層，生成精準的結果并與客戶端對接。

其次，通過雙層技術的應用，不僅能夠滿足軟件性能的需求，還可以實時查詢數據內容，使信息在應用過程中的連續性更加明顯。 此外，該技術還能減少軟件運維期間的問題，縮短時間。 然而，如果客戶訪問量較大，可能會影響服務器的運行速度，嚴重時甚至會導致癱瘓的情況［7］。

3.2 三層技術

由于當前信息技術的整體水平較高，人們對應用軟件的需求程度也有所提高。 因此，雙層技術已經無法滿足計算機軟件的開發需求。 三層技術可以更好地完成開發操作［8］。

首先，將計算機軟件分為業務處理層、界面層、數據層，強化服務器的整體性能，讓現有的用戶數據內容可以被整合處理，以提高系統的可訪問性，完成人機信息的交互操作［9－10］。 例如：根據客戶的需求，將數據傳輸到處理層進行審查等操作。 然后，采用科學分析的方式，讓所得到的處理結果直接傳輸到業務處理層。 這樣，可以保證計算機的工作效率，即使軟件運行環境復雜，也不會發生問題［11］。

其次，應基于實際層面進行分析，通過三層技術，在保證計算機正常運行的前提下，防止用戶在使用系統時遇到系統運行效率不高等情況。 對各層進行規劃，輔助軟件的運行。 三層技術應用示意圖如圖3 所示。

圖3 三層技術應用示意圖

3.3 四層技術

由于計算機軟件在開發期間內部系統存在差異性，為滿足用戶的各方面需求，需要掌握計算機所處環境，依靠四層技術，輔助軟件的開發。 首先，在三層技術的基礎上，減少Web 網絡等的局限性，注重運算形式的獨立性，實現對計算機結構的優化以及升級。 此時，將四層技術作為一種新型的技術模式，以三層技術為基礎，采用“封裝層”等的添加，實現對Web 層次、數據、儲存以及邏輯內容的分解。 如此，四層技術結構涵蓋了數據Web 層、業務邏輯層、數據持久層以及存儲層［12］。

其次，對計算機軟件系統進行開發，在增加各個層次之間關聯的同時，確保四層技術能夠輔助軟件系統的正常運行。 例如：采用Java 編程語言實現對數據庫中內容的處理。 如采用靜態方法，掌握軟件系統內各項語言的屬性，確認所描述的內容為某一類的對象群體，確認單個對象的基本表征。 在Java 編程語言的應用過程中，可實現對大量屬性以及靜態方法的應用。 面向對象編程使得Java 語言能夠吸收C＋＋語言的特性，從而提高Java API 類庫中的Java 虛擬機和Java SE API 子集的利用率，確保Java 程序能夠在良好的運行環境中執行。［13］。

同時，通過圖像信號處理（image signal processing，ISP）頁面的組成，在接收到客戶端的請求后，系統可以在短時間內做出響應，從而實現對小規模項目的開發。 如果仍然在此種模式下思考，可以關注ISP 頁面中存在的局限性，生成View 視圖，讓控制器與之增加關聯，確保Java 編程語言在實施后，可以完成對各層的控制，盡早地將所得到的結果傳輸到客戶的手中［14］。

最后，通過四層技術的應用，可在一定程度上滿足客戶的需求，在保證軟件穩定運行的前提下，讓系統內的數據信息處理能力有所提高。 即便在大數據的背景下，也可快速地完成相關數據內容的處理工作，使得計算機的實際性能得到強化。

3.4 中間件技術

隨著經濟的不斷發展，計算機軟件設備的應用效率也得到了相應的提升，軟件也隨之更新，而在此背景下，中間件更是以一種獨立的形態出現，增加了軟件系統各個模塊之間的關聯性。 與其他計算方式相比，中間件的應用可以加快計算機的運行速度，減少其在運行過程中的集成和異構問題，使得系統在開發過程中不會頻繁地發生風險。 因此，可以簡化系統的運行過程。

例如：通過中間件技術的應用，可以縮短軟件的開發時間。 積極把控軟件的運行生命周期，讓數據庫與軟件操作系統之間能夠進行優化。 這樣，則可保證軟件在開發過程中不會花費過多的成本，更可以增加計算機系統的收益，讓中間件技術在應用期間可以減少潛在危險，強化了系統的應用效果。 并且，在系統開發過程中，通過中間件技術的應用，可以提高計算機的運行效率，避免計算機系統在運行過程中發生空間浪費，同時擴大計算機預留空間，使分層技術的應用優勢最大化。

同時，通過應用中間件技術，實現資源和數據信息的共享。 用戶只需完成數據內容的傳輸工作，即可將信息上傳到指定區域，從而提高操作系統與數據庫之間的關聯性。 在連接軟件得到改善后，能夠進一步提高軟件的安全性以及穩定性，使軟件開發工作更加順利，從而達到提升計算機資源使用效率的目的。

3.5 五層技術

在計算機軟件開發的過程中，可以通過技術結構相互結合的方式，探索軟件的運行環境，然后實現對分層技術的升級，確保在五層技術應用期間，相關人員能夠掌握計算機的特殊需求，了解可能對計算機產生影響的因素，并對各個架構進行細化，從而發揮技術的優勢。

首先，在軟件開發過程中，可以利用五層技術來確保各項細化需求能夠得到滿足，使結構能夠擴展和發展，涵蓋集成層、客戶層、業務層以及資源層等。 如此，就可利用五層技術來輔助Java 2 平臺企業版（Java 2 Platform，Enterprise Edition， J2EE ）的運行。 例如：通過控制用戶界面，使客戶端將已經完成瀏覽的網頁進行記錄，將客戶請求輸入系統，依靠服務器負載均衡（server load balancer，SLB）來保證操作系統的均衡和穩定，使服務器結合客戶的情況來完成功能分配。 在確保當前進程以及服務器內資源分配合理的同時，讓新增的服務器能夠分擔流量，使得每臺服務器內的基礎數量都是相等的。 只有如此，系統才能夠達到最佳狀態。 運用復雜的處理方式，使數據內容可以憑借各個服務器，生成動態網頁。

其次，將客戶端作為相對重要的載體，依靠超文本傳輸協議（hypertext transfer protocol， HTTP）服務器，將Web作為系統的支持工具。 在保證用戶需求得到滿足的前提下，實現本層的多種功能。 如：事務處理、數據訪問、系統映射等功能。 同時，根據用戶的需求，讓其可以假設到各個服務端，方便用戶在資源層內了解軟件開發所涉及的內容，以防止對其他結構造成影響。 還可依靠數據庫系統中的資料，增加對系統語言特性的思考，有效地生成重要的數據文件，確保各項組建能夠順利構建，使得用戶的需求也可得到滿足。

4 結語

綜上所述，為確保計算機軟件的順利開發，需要更加重視分層技術，并將其順利應用于提升軟件安全性及穩定性的改善工作中。 如果未能有效實施，將會制約計算機軟件開發活動的開展。 因此，在計算機軟件開發過程中，應采用雙層技術、三層技術、四層技術、 中間件技術以及五層技術，控制軟件的開發效率及質量。