計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中的分層技術(shù)

緒論：寫作既是個(gè)人情感的抒發(fā)，也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的1篇計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中的分層技術(shù)范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發(fā)。

現(xiàn)目前計(jì)算機(jī)軟件的結(jié)構(gòu)模式逐漸由二級(jí)結(jié)構(gòu)模式向多級(jí)結(jié)構(gòu)模式轉(zhuǎn)變開(kāi)發(fā)。同時(shí)計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中的分層技術(shù)的分層并不僅僅是物理學(xué)中所探討的分層。分層技術(shù)主要是，將不同的解決方式的程序，分別放置在不同的層級(jí)上，同時(shí)將這些層級(jí)進(jìn)行封裝，形成一個(gè)系統(tǒng)。這種分層技術(shù)不僅可以使軟件系統(tǒng)流程更加清晰化，同時(shí)也可以增強(qiáng)計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)的靈活性，能夠有效的避免不同軟件層之間的相互干擾。所以基于以上幾點(diǎn)，大力推廣開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)軟件分層技術(shù)，從而使得計(jì)算機(jī)軟件中的分層技術(shù)得到進(jìn)一步的改善和發(fā)展。

一、計(jì)算機(jī)分層技術(shù)概述

在計(jì)算機(jī)軟件中分層主要是將不同的設(shè)計(jì)方法，利用分層實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算機(jī)的靈活控制，而這些分出來(lái)的層級(jí)，每層的級(jí)別在優(yōu)先度而言是相互平等的。在計(jì)算機(jī)軟件的構(gòu)建初期，主要是以編程技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)作為單層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。而后為了更有效率地實(shí)現(xiàn)軟件結(jié)構(gòu)的分層，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)軟件功能的多樣化，滿足日益增長(zhǎng)的用戶需求，軟件分層技術(shù)已經(jīng)大范圍的應(yīng)用于我國(guó)的計(jì)算機(jī)軟件之中。

二、計(jì)算機(jī)軟件分層技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

計(jì)算機(jī)軟件工程的主要目的是開(kāi)發(fā)高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品，構(gòu)建高度類聚化的軟件。有利于和其他構(gòu)件相互組合，并且通過(guò)對(duì)于已有有構(gòu)件的開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)件的重復(fù)使用。有利于減少計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的時(shí)間并且在一定程度上保證了軟件產(chǎn)品的質(zhì)量。同時(shí)通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件分層技術(shù)，分出不同層級(jí)的構(gòu)件，這些不同程序的構(gòu)件應(yīng)用于不同層次的軟件系統(tǒng)。但是這些層次的劃分，在一定程度上是相對(duì)籠統(tǒng)的并沒(méi)有嚴(yán)格的進(jìn)行區(qū)分。對(duì)于軟件開(kāi)發(fā)而言有利于實(shí)現(xiàn)功能的多樣化，將復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行分步驟分解，有利于計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。每層之間相互獨(dú)立，并且不對(duì)其他層造成影響。即使某一層級(jí)發(fā)生變化，也只與該層級(jí)的上下層相關(guān)，同時(shí)這種模式也能夠使得計(jì)算機(jī)軟件利用遵循標(biāo)準(zhǔn)的接口，實(shí)現(xiàn)軟件的自行開(kāi)發(fā)，同時(shí)對(duì)后續(xù)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品軟件，可以有效地實(shí)現(xiàn)和其他軟件的無(wú)縫結(jié)合。

三、軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的多層技術(shù)分析

（1）兩層與三層結(jié)構(gòu)技術(shù)。數(shù)據(jù)庫(kù)的服務(wù)器和客戶端構(gòu)成了計(jì)算機(jī)軟件的兩層軟件模式，同時(shí)客戶端的主要功能是提供用戶的界面，用戶使用客戶端對(duì)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行操作。而數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器主要是對(duì)客戶端所發(fā)出的指令進(jìn)行接收，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，從而產(chǎn)出相應(yīng)的指令結(jié)果。這種二層結(jié)構(gòu)模式包含了大量的邏輯處理，其中的缺點(diǎn)主要是一旦客戶端的數(shù)量增加就會(huì)造成系統(tǒng)崩潰或者是系統(tǒng)運(yùn)行緩慢。同時(shí)缺少人機(jī)交互性在一定程度上影響了用戶的體驗(yàn)度。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，三層結(jié)構(gòu)模式被開(kāi)發(fā)出來(lái)。三層結(jié)構(gòu)模式主要由客戶端，應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器所組成。客戶端主要進(jìn)行人機(jī)交互，數(shù)據(jù)服務(wù)器主要是進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換，而應(yīng)用服務(wù)器主要是執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯。根據(jù)用戶軟件的要求，對(duì)用戶發(fā)出的指令進(jìn)行接收和處理。三層結(jié)構(gòu)相較于二層結(jié)構(gòu)而言，具有可重用性，易維護(hù)性，擴(kuò)展性較強(qiáng)的特點(diǎn)。但是針對(duì)具體情況二層結(jié)構(gòu)而言，在客戶端數(shù)量較少的時(shí)候更具有優(yōu)勢(shì)。

（2）四層結(jié)構(gòu)技術(shù)。四層結(jié)構(gòu)體系和三層結(jié)構(gòu)體系的主要區(qū)別是包web層。四層結(jié)構(gòu)體系分是由web層，業(yè)務(wù)邏輯層，數(shù)據(jù)持久層和存儲(chǔ)層。其中web層可以使用兩種模式進(jìn)行開(kāi)發(fā)，第一種模式是由JSP的頁(yè)面構(gòu)成，這種頁(yè)面較為簡(jiǎn)單，當(dāng)接收到客戶端所發(fā)指令后可以直接進(jìn)行響應(yīng)。第二種模式主要是基于MVC結(jié)構(gòu)，其中SERVLET對(duì)客戶端發(fā)出的請(qǐng)求進(jìn)行接收，通過(guò)java進(jìn)行邏輯的處理。而JSP此時(shí)只擁有表現(xiàn)層的功能，向用戶展示結(jié)果。第一種模式主要是適用于小規(guī)模的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，第二種模式適用于復(fù)雜度較高的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。

（3）中間件技術(shù)。中間件技術(shù)主要是為了屏蔽異構(gòu)和分布集成造成的一些技術(shù)細(xì)節(jié)，能夠降低軟件開(kāi)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。中間件種類較多，以技術(shù)來(lái)進(jìn)行劃分可以劃分為DM,MOM,OOM等幾類中間件。在實(shí)際的開(kāi)發(fā)過(guò)程之中，可以重用于操作系統(tǒng)，可有效地減少軟件的開(kāi)發(fā)周期。其中MOM中間件主要是實(shí)現(xiàn)消息的同步。異步傳送，具有可靠性，保證了數(shù)據(jù)的安全性。RPC則是遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用的中間件的縮寫，主要是通過(guò)對(duì)應(yīng)用遠(yuǎn)程的調(diào)用，實(shí)現(xiàn)編程滿足客戶需求。這種中間件靈活度較高，支持跨平臺(tái)的使用。但是RPC只能在小范圍內(nèi)調(diào)用使用，在大范圍內(nèi)則會(huì)存在一些問(wèn)題，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行考慮調(diào)節(jié)。

四、分層技術(shù)在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的相關(guān)應(yīng)用分析

在全球化到來(lái)的今天，傳統(tǒng)意義的軟件設(shè)計(jì)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)在對(duì)軟件設(shè)計(jì)工作的相關(guān)要求，分層技術(shù)的創(chuàng)新是軟件工作者對(duì)技術(shù)革命的一次有力的突破。隨著雙層技術(shù)、三層技術(shù)的期間成熟與發(fā)展，多層技術(shù)逐漸成為主流技術(shù)并且逐漸推廣開(kāi)來(lái)。

（1）兩層結(jié)構(gòu)和三層結(jié)構(gòu)技術(shù).對(duì)于兩層模型計(jì)算機(jī)軟件而言，其構(gòu)成部分主要包括了客戶端與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。而客戶端能夠有效地提供用戶界面，并且完成邏輯處理，根據(jù)客戶指示，借助服務(wù)器完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢，最終及時(shí)返回查詢的結(jié)果。以上這種邏輯結(jié)構(gòu)被稱作是胖客戶端。在此客戶端層中，引入了業(yè)務(wù)邏輯處理，所以如果客戶的數(shù)量明顯增多，將影響其可拓展性能，缺乏互動(dòng)性，直接增加了維護(hù)的成本。綜合考慮大型計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)需求，三層結(jié)構(gòu)技術(shù)隨即產(chǎn)生。所謂的三層結(jié)構(gòu)技術(shù)，指的就是在既有客戶端與服務(wù)器段當(dāng)中加設(shè)應(yīng)用服務(wù)器，而該服務(wù)器的主要功能就是對(duì)數(shù)據(jù)信息的保存，為信息訪問(wèn)提供保障。另外，此客戶端能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)交互的目標(biāo)，通過(guò)對(duì)服務(wù)器的使用完成對(duì)業(yè)務(wù)邏輯的有效處理，使得客戶端與服務(wù)器工作的負(fù)荷明顯下降。

（2）四層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用環(huán)境的不斷變化，客戶對(duì)軟件提出了更高的要求，即針對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的服務(wù)器與業(yè)務(wù)邏輯層的功能模塊予以分離，從而降低他們之間的影響力。也由此三層體系開(kāi)始向四層體系擴(kuò)展，而四層體系的擴(kuò)展主要是存儲(chǔ)層、業(yè)務(wù)邏輯層、web層以及數(shù)據(jù)庫(kù)層。

（3）五層分層技術(shù)。基于環(huán)境之下，五層結(jié)構(gòu)對(duì)傳統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有效延伸，即資源層、客戶層、web層以及集成層和業(yè)務(wù)層。其中，客戶層與web應(yīng)用層都是根據(jù)三層結(jié)構(gòu)當(dāng)中的客戶端分化形成，而集成層與資源層則是以數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)分化而來(lái)。集成層主要是實(shí)現(xiàn)持久訪問(wèn)數(shù)據(jù)的目標(biāo)，集中表現(xiàn)在事務(wù)處理與數(shù)據(jù)庫(kù)映射等多個(gè)方面。而資源層指的則是文件系統(tǒng)亦或是數(shù)據(jù)庫(kù)。在對(duì)這一分層模式應(yīng)用的過(guò)程中，使得系統(tǒng)被細(xì)化成諸多組件，并將其放置于不同儀器當(dāng)中。

（4）中間件技術(shù)。總而言之，計(jì)算機(jī)環(huán)境中中間件是計(jì)算機(jī)最為常見(jiàn)的分布式形態(tài)，主要是能夠保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間能夠達(dá)到資源共享的意識(shí)。在中間件技術(shù)普及的過(guò)程中，可以能夠有效的對(duì)復(fù)雜的技術(shù)進(jìn)行屏蔽，從而降低開(kāi)發(fā)難度。通過(guò)中間件的應(yīng)用，其內(nèi)部軟件系統(tǒng)之間的連接形式在不斷的進(jìn)行優(yōu)化。針對(duì)其在系統(tǒng)中存在的差異，可以將中間件細(xì)化成為面向?qū)ο蟮闹虚g件、面向消息的中間件與遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用的中間件，都被廣泛應(yīng)用在軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程中。

五、結(jié)束語(yǔ)

在未來(lái)社會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的需求將不斷加大，為了適應(yīng)這種需求，那么分層技術(shù)將會(huì)更加廣泛的應(yīng)用于計(jì)算機(jī)軟件的技術(shù)模式之中。同時(shí)多層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性和安全性。有利于縮短開(kāi)發(fā)周期，提高開(kāi)發(fā)效率，保證計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的質(zhì)量。