計算機軟件開發中的分層技術

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現目前計算機軟件的結構模式逐漸由二級結構模式向多級結構模式轉變開發。同時計算機軟件開發中的分層技術的分層并不僅僅是物理學中所探討的分層。分層技術主要是，將不同的解決方式的程序，分別放置在不同的層級上，同時將這些層級進行封裝，形成一個系統。這種分層技術不僅可以使軟件系統流程更加清晰化，同時也可以增強計算機開發的靈活性，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，大力推廣開發計算機軟件分層技術，從而使得計算機軟件中的分層技術得到進一步的改善和發展。

一、計算機分層技術概述

在計算機軟件中分層主要是將不同的設計方法，利用分層實現對計算機的靈活控制，而這些分出來的層級，每層的級別在優先度而言是相互平等的。在計算機軟件的構建初期，主要是以編程技術和數據庫結構作為單層結構的基礎。而后為了更有效率地實現軟件結構的分層，實現計算機軟件功能的多樣化，滿足日益增長的用戶需求，軟件分層技術已經大范圍的應用于我國的計算機軟件之中。

二、計算機軟件分層技術的優點

計算機軟件工程的主要目的是開發高質量的軟件產品，構建高度類聚化的軟件。有利于和其他構件相互組合，并且通過對于已有有構件的開發實現對構件的重復使用。有利于減少計算機軟件開發的時間并且在一定程度上保證了軟件產品的質量。同時通過計算機軟件分層技術，分出不同層級的構件，這些不同程序的構件應用于不同層次的軟件系統。但是這些層次的劃分，在一定程度上是相對籠統的并沒有嚴格的進行區分。對于軟件開發而言有利于實現功能的多樣化，將復雜系統進行分步驟分解，有利于計算機軟件系統的設計和開發。每層之間相互獨立，并且不對其他層造成影響。即使某一層級發生變化，也只與該層級的上下層相關，同時這種模式也能夠使得計算機軟件利用遵循標準的接口，實現軟件的自行開發，同時對后續開發的產品軟件，可以有效地實現和其他軟件的無縫結合。

三、軟件開發技術的多層技術分析

（1）兩層與三層結構技術。數據庫的服務器和客戶端構成了計算機軟件的兩層軟件模式，同時客戶端的主要功能是提供用戶的界面，用戶使用客戶端對計算機軟件進行操作。而數據庫服務器主要是對客戶端所發出的指令進行接收，對數據庫中存儲的數據進行操作，從而產出相應的指令結果。這種二層結構模式包含了大量的邏輯處理，其中的缺點主要是一旦客戶端的數量增加就會造成系統崩潰或者是系統運行緩慢。同時缺少人機交互性在一定程度上影響了用戶的體驗度。隨著計算機技術的發展，三層結構模式被開發出來。三層結構模式主要由客戶端，應用服務器和數據服務器所組成。客戶端主要進行人機交互，數據服務器主要是進行數據存儲轉換，而應用服務器主要是執行業務邏輯。根據用戶軟件的要求，對用戶發出的指令進行接收和處理。三層結構相較于二層結構而言，具有可重用性，易維護性，擴展性較強的特點。但是針對具體情況二層結構而言，在客戶端數量較少的時候更具有優勢。

（2）四層結構技術。四層結構體系和三層結構體系的主要區別是包web層。四層結構體系分是由web層，業務邏輯層，數據持久層和存儲層。其中web層可以使用兩種模式進行開發，第一種模式是由JSP的頁面構成，這種頁面較為簡單，當接收到客戶端所發指令后可以直接進行響應。第二種模式主要是基于MVC結構，其中SERVLET對客戶端發出的請求進行接收，通過java進行邏輯的處理。而JSP此時只擁有表現層的功能，向用戶展示結果。第一種模式主要是適用于小規模的項目開發，第二種模式適用于復雜度較高的項目開發。

（3）中間件技術。中間件技術主要是為了屏蔽異構和分布集成造成的一些技術細節，能夠降低軟件開發的風險。中間件種類較多，以技術來進行劃分可以劃分為DM,MOM,OOM等幾類中間件。在實際的開發過程之中，可以重用于操作系統，可有效地減少軟件的開發周期。其中MOM中間件主要是實現消息的同步。異步傳送，具有可靠性，保證了數據的安全性。RPC則是遠程過程調用的中間件的縮寫，主要是通過對應用遠程的調用，實現編程滿足客戶需求。這種中間件靈活度較高，支持跨平臺的使用。但是RPC只能在小范圍內調用使用，在大范圍內則會存在一些問題，需要根據實際情況進行考慮調節。

四、分層技術在軟件開發過程中的相關應用分析

在全球化到來的今天，傳統意義的軟件設計已經遠遠不能滿足現在對軟件設計工作的相關要求，分層技術的創新是軟件工作者對技術革命的一次有力的突破。隨著雙層技術、三層技術的期間成熟與發展，多層技術逐漸成為主流技術并且逐漸推廣開來。

（1）兩層結構和三層結構技術.對于兩層模型計算機軟件而言，其構成部分主要包括了客戶端與數據庫服務器。而客戶端能夠有效地提供用戶界面，并且完成邏輯處理，根據客戶指示，借助服務器完成對數據庫的查詢，最終及時返回查詢的結果。以上這種邏輯結構被稱作是胖客戶端。在此客戶端層中，引入了業務邏輯處理，所以如果客戶的數量明顯增多，將影響其可拓展性能，缺乏互動性，直接增加了維護的成本。綜合考慮大型計算機應用系統需求，三層結構技術隨即產生。所謂的三層結構技術，指的就是在既有客戶端與服務器段當中加設應用服務器，而該服務器的主要功能就是對數據信息的保存，為信息訪問提供保障。另外，此客戶端能夠實現人機交互的目標，通過對服務器的使用完成對業務邏輯的有效處理，使得客戶端與服務器工作的負荷明顯下降。

（2）四層網絡技術。隨著計算機應用環境的不斷變化，客戶對軟件提出了更高的要求，即針對數據庫的服務器與業務邏輯層的功能模塊予以分離，從而降低他們之間的影響力。也由此三層體系開始向四層體系擴展，而四層體系的擴展主要是存儲層、業務邏輯層、web層以及數據庫層。

（3）五層分層技術。基于環境之下，五層結構對傳統的三層結構進行了有效延伸，即資源層、客戶層、web層以及集成層和業務層。其中，客戶層與web應用層都是根據三層結構當中的客戶端分化形成，而集成層與資源層則是以數據庫為基礎分化而來。集成層主要是實現持久訪問數據的目標，集中表現在事務處理與數據庫映射等多個方面。而資源層指的則是文件系統亦或是數據庫。在對這一分層模式應用的過程中，使得系統被細化成諸多組件，并將其放置于不同儀器當中。

（4）中間件技術。總而言之，計算機環境中中間件是計算機最為常見的分布式形態，主要是能夠保證計算機系統之間能夠達到資源共享的意識。在中間件技術普及的過程中，可以能夠有效的對復雜的技術進行屏蔽，從而降低開發難度。通過中間件的應用，其內部軟件系統之間的連接形式在不斷的進行優化。針對其在系統中存在的差異，可以將中間件細化成為面向對象的中間件、面向消息的中間件與遠程過程調用的中間件，都被廣泛應用在軟件的開發過程中。

五、結束語

在未來社會對計算機軟件的需求將不斷加大，為了適應這種需求，那么分層技術將會更加廣泛的應用于計算機軟件的技術模式之中。同時多層結構系統具有良好的擴展性和安全性。有利于縮短開發周期，提高開發效率，保證計算機軟件開發的質量。