分層技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的應(yīng)用

時(shí)間:2022-05-30 15:34:02

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分層技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的應(yīng)用

摘要:近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)已經(jīng)應(yīng)用在很多領(lǐng)域,為人們工作和生活提供了便利。在計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中,分層技術(shù)的有效應(yīng)用也成為一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容。在軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中,采用多級(jí)分層技術(shù)不僅能夠使軟件操作起來(lái)更加方便,還能提高軟件的安全性和穩(wěn)定性。筆者從計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中運(yùn)用分層技術(shù)的意義出發(fā),重點(diǎn)論述了分層技術(shù)的具體應(yīng)用

關(guān)鍵詞:軟件開(kāi)發(fā);分層技術(shù);應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,使得用戶的軟件需求更加復(fù)雜化[1-3]。因此,軟件設(shè)計(jì)不能僅僅局限于傳統(tǒng)模式,軟件開(kāi)發(fā)者應(yīng)注重運(yùn)用多層技術(shù)提升計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的水平。

1計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)運(yùn)用分層技術(shù)的意義

1.1有效提高計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的效率

傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)手段費(fèi)時(shí)耗力,應(yīng)用分層技術(shù)能夠縮短軟件開(kāi)發(fā)時(shí)間,從而有效提高計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的效率。此外,軟件開(kāi)發(fā)者借助分層技術(shù)能夠從整體上創(chuàng)建軟件結(jié)構(gòu)和軟件系統(tǒng),從而能夠有效提升計(jì)算機(jī)軟件的使用性能。

1.2提升端口無(wú)縫對(duì)接水準(zhǔn)

計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中運(yùn)用分層技術(shù),改變了原本單一的編程層次接口,為后面的開(kāi)發(fā)工作提供了更大的發(fā)揮空間,不僅實(shí)現(xiàn)了各個(gè)端口的精準(zhǔn)對(duì)接,還能保障軟件的使用周期。

1.3保障計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的功能

計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的各個(gè)部分是一個(gè)整體,如果沒(méi)有進(jìn)行分層開(kāi)發(fā),就會(huì)出現(xiàn)“連鎖”效應(yīng),不好控制[4-5]。如果軟件采用分層技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),那么即便其中某一層發(fā)生問(wèn)題,也不會(huì)影響其他層次正常運(yùn)行,這樣軟件工作人員就能夠快速找到問(wèn)題相關(guān)層,并及時(shí)修復(fù),大大縮短了解決問(wèn)題的時(shí)間,有利于保障計(jì)算機(jī)程序穩(wěn)定運(yùn)行。

2分層技術(shù)的基本特點(diǎn)

2.1具有拓展性

采用分層技術(shù)可以對(duì)整個(gè)軟件系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的拓展,使原本復(fù)雜、不易操控的軟件系統(tǒng)能夠按照各自不同的功能劃分成一個(gè)個(gè)小板塊,從而方便維護(hù)和管理。此外,這一特點(diǎn)使得隨時(shí)、快速地修改系統(tǒng)中的某一功能層及其上下層成為可能。

2.2具有穩(wěn)定性

一個(gè)軟件交付給用戶使用之后,其是否能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。采用分層技術(shù)有助于軟件設(shè)計(jì)者和維護(hù)者及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,減少故障率,提升整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,從而提升軟件的穩(wěn)定性和可靠性。

2.3具有重復(fù)性

在計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,分層技術(shù)可以被重復(fù)使用。因?yàn)榉謱幽J降拿恳粋€(gè)功能層次端都有單獨(dú)接口,這些接口能夠被反復(fù)定義,從而使上下層之間能夠無(wú)縫對(duì)接[6-8]。

3計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中分層技術(shù)的應(yīng)用

分層設(shè)計(jì)是近年來(lái)在軟件設(shè)計(jì)領(lǐng)域中普遍采用的一種設(shè)計(jì)方式,可以滿足用戶的多樣化需求。因此,是否掌握分層設(shè)計(jì)方法也成為衡量軟件開(kāi)發(fā)者的一個(gè)基本標(biāo)準(zhǔn)。軟件分層的幾個(gè)基本概念如圖1所示。

3.1雙層技術(shù)

雙層式作為最早的軟件分層技術(shù),是通過(guò)將軟件系統(tǒng)劃分為基本的兩大板塊(服務(wù)器和客戶端)實(shí)現(xiàn)的。其中,服務(wù)器是核心部分,一方面用于來(lái)回傳遞信息,另一方面又要及時(shí)進(jìn)行后臺(tái)處理;客戶端主要為客戶提供本地服務(wù)。

3.2三層技術(shù)

隨著用戶的軟件需求增加,出現(xiàn)了三層開(kāi)發(fā)技術(shù),簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在服務(wù)器中分支出來(lái)一個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫(kù)模塊,客戶交互端不變。如此一來(lái),原來(lái)的雙層模式就變成了三層模式。其工作原理是,服務(wù)器先通過(guò)客戶界面層收集客戶信息,然后由數(shù)據(jù)庫(kù)處理各類客戶信息,形成有用數(shù)據(jù),最后將信息傳遞給客戶交互層[9-11]。由此看來(lái),多了一層數(shù)據(jù)庫(kù),大大緩解了整個(gè)軟件系統(tǒng)的高壓狀態(tài),效率更高,同時(shí)也減輕了后臺(tái)管理人員的工作量,方便他們靈活運(yùn)用軟件提供所需服務(wù)。還有一個(gè)好處就是,一旦服務(wù)器出現(xiàn)問(wèn)題,通過(guò)單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫(kù)很容易找到故障點(diǎn),并及時(shí)修復(fù)。

3.3四層技術(shù)

隨著用戶對(duì)軟件的需求量逐漸加大,對(duì)其功能和性能的要求也越來(lái)越高,便出現(xiàn)了四層技術(shù)。它最顯著的變化就是又增添了一個(gè)單獨(dú)的儲(chǔ)存層,包括業(yè)務(wù)處理層、數(shù)據(jù)層、Web層和儲(chǔ)存層。其工作原理是由業(yè)務(wù)處理層收集客戶信息,然后交由數(shù)據(jù)層處理這些數(shù)據(jù),再傳輸給Web層。Web層相對(duì)比較“人性化”,它能夠結(jié)合用戶的具體需求量來(lái)決定使用哪種處理方法。四層技術(shù)中的每一層都具有不可替代的作用,且各層之間都有可以連接的接口,從而可以有效提高軟件的工作性能。

3.4五層技術(shù)

五層技術(shù)比四層技術(shù)更加精細(xì)化,可以簡(jiǎn)單概括為資源層、集成層、業(yè)務(wù)處理層、客戶層和Web層5個(gè)層面。資源層主要用于處理用戶的各項(xiàng)數(shù)據(jù);集成層則主要起保障作用,維護(hù)各層之間的有效對(duì)接;客戶層負(fù)責(zé)客戶端的工作,Web層主要負(fù)責(zé)服務(wù)器的運(yùn)行;業(yè)務(wù)處理層會(huì)通過(guò)一系列篩選對(duì)一些信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和處理。總之,五層分層技術(shù)的出現(xiàn),為當(dāng)下日益復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提供了更加豐富的軟件支持,但用戶群體較小,尚未實(shí)現(xiàn)普遍運(yùn)用。

4計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中分層技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例

4.1系統(tǒng)架構(gòu)

網(wǎng)購(gòu)系統(tǒng)是一個(gè)比較典型的五層框架結(jié)構(gòu)體系,且與該體系類似的五層架構(gòu)正被更多的網(wǎng)上平臺(tái)所采用,具體如圖2所示。

4.2功能分層

由圖2可以看出,這是一個(gè)具有五層框架的軟件系統(tǒng),每一個(gè)層次都有著自己的功能,以下是對(duì)各個(gè)層次功能的介紹。4.2.1客戶層客戶層對(duì)應(yīng)用戶界面,客戶在此界面可以提交購(gòu)物請(qǐng)求,然后系統(tǒng)會(huì)對(duì)客戶的所有請(qǐng)求進(jìn)行分類整理,這就拓展了整個(gè)系統(tǒng)的功能。這里可能會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)有服務(wù)器端軟件不能合理分配的現(xiàn)象,那么可以視具體情況增設(shè)幾個(gè)服務(wù)器端口,以保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。4.2.2表示層從圖2可知,表示層對(duì)應(yīng)HTTP服務(wù)器,由于這種服務(wù)器是基于Web服務(wù)器形成的,所以它與Web服務(wù)器具有共同的活躍性特點(diǎn),生成的動(dòng)態(tài)頁(yè)面經(jīng)過(guò)中間層傳輸,最終到達(dá)客戶機(jī)。4.2.3業(yè)務(wù)層業(yè)務(wù)層對(duì)應(yīng)的是應(yīng)用服務(wù)器,在整個(gè)網(wǎng)上購(gòu)物系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。因?yàn)樵谌绱她嫶?、繁雜的網(wǎng)購(gòu)系統(tǒng)中,每一步流程及具體功能的實(shí)現(xiàn)都離不開(kāi)應(yīng)用服務(wù)器,如篩選貨品、加購(gòu)物車、清算付款等。4.2.4集成層集成層也是整個(gè)系統(tǒng)的最后一層,它對(duì)應(yīng)的是具有延伸性的數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)器。這一層主要用于收集經(jīng)過(guò)處理后的數(shù)據(jù)信息,可以應(yīng)用在各種服務(wù)器上。4.2.5資源層資源層對(duì)應(yīng)的是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái),這個(gè)平臺(tái)包含了系統(tǒng)中所有的相關(guān)數(shù)據(jù)信息,所以它的存儲(chǔ)量相當(dāng)大,是一種新型的智能化云存儲(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)。

5結(jié)語(yǔ)

在計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中,分層技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)逐漸普及,也正是由于這項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,使得計(jì)算機(jī)軟件的性能和運(yùn)行效率都有質(zhì)的飛躍。目前,分層技術(shù)仍然有著很大的提升和發(fā)展空間,希望有更多的軟件開(kāi)發(fā)人員能夠加入對(duì)分層技術(shù)的優(yōu)化和創(chuàng)新研究中,為廣大用戶提供更多優(yōu)質(zhì)、高性價(jià)比的軟件系統(tǒng)。

作者:李萌燁 單位:北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院