分層技術(shù)對計算機軟件開發(fā)的應(yīng)用
時間:2022-05-30 15:34:02
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摘要:近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,計算機已經(jīng)應(yīng)用在很多領(lǐng)域,為人們工作和生活提供了便利。在計算機軟件開發(fā)中,分層技術(shù)的有效應(yīng)用也成為一項十分重要的內(nèi)容。在軟件開發(fā)過程中,采用多級分層技術(shù)不僅能夠使軟件操作起來更加方便,還能提高軟件的安全性和穩(wěn)定性。筆者從計算機軟件開發(fā)中運用分層技術(shù)的意義出發(fā),重點論述了分層技術(shù)的具體應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:軟件開發(fā);分層技術(shù);應(yīng)用
計算機技術(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)計不能僅僅局限于傳統(tǒng)模式,軟件開發(fā)者應(yīng)注重運用多層技術(shù)提升計算機軟件開發(fā)的水平。
1計算機軟件開發(fā)運用分層技術(shù)的意義
1.1有效提高計算機軟件開發(fā)的效率
傳統(tǒng)開發(fā)手段費時耗力,應(yīng)用分層技術(shù)能夠縮短軟件開發(fā)時間,從而有效提高計算機軟件開發(fā)的效率。此外,軟件開發(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算機軟件的使用性能。
1.2提升端口無縫對接水準(zhǔn)
計算機軟件開發(fā)中運用分層技術(shù),改變了原本單一的編程層次接口,為后面的開發(fā)工作提供了更大的發(fā)揮空間,不僅實現(xiàn)了各個端口的精準(zhǔn)對接,還能保障軟件的使用周期。
1.3保障計算機軟件系統(tǒng)的功能
計算機軟件系統(tǒng)的各個部分是一個整體,如果沒有進行分層開發(fā),就會出現(xiàn)“連鎖”效應(yīng),不好控制[4-5]。如果軟件采用分層技術(shù)進行設(shè)計,那么即便其中某一層發(fā)生問題,也不會影響其他層次正常運行,這樣軟件工作人員就能夠快速找到問題相關(guān)層,并及時修復(fù),大大縮短了解決問題的時間,有利于保障計算機程序穩(wěn)定運行。
2分層技術(shù)的基本特點
2.1具有拓展性
采用分層技術(shù)可以對整個軟件系統(tǒng)進行相應(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個小板塊,從而方便維護和管理。此外,這一特點使得隨時、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
一個軟件交付給用戶使用之后,其是否能夠長期穩(wěn)定運行至關(guān)重要。采用分層技術(shù)有助于軟件設(shè)計者和維護者及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,減少故障率,提升整個系統(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
在計算機軟件開發(fā)的過程中,分層技術(shù)可以被重復(fù)使用。因為分層模式的每一個功能層次端都有單獨接口,這些接口能夠被反復(fù)定義,從而使上下層之間能夠無縫對接[6-8]。
3計算機軟件開發(fā)中分層技術(shù)的應(yīng)用
分層設(shè)計是近年來在軟件設(shè)計領(lǐng)域中普遍采用的一種設(shè)計方式,可以滿足用戶的多樣化需求。因此,是否掌握分層設(shè)計方法也成為衡量軟件開發(fā)者的一個基本標(biāo)準(zhǔn)。軟件分層的幾個基本概念如圖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)實現(xiàn)的。其中,服務(wù)器是核心部分,一方面用于來回傳遞信息,另一方面又要及時進行后臺處理;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)了三層開發(fā)技術(shù),簡單來說就是在服務(wù)器中分支出來一個單獨的數(shù)據(jù)庫模塊,客戶交互端不變。如此一來,原來的雙層模式就變成了三層模式。其工作原理是,服務(wù)器先通過客戶界面層收集客戶信息,然后由數(shù)據(jù)庫處理各類客戶信息,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,多了一層數(shù)據(jù)庫,大大緩解了整個軟件系統(tǒng)的高壓狀態(tài),效率更高,同時也減輕了后臺管理人員的工作量,方便他們靈活運用軟件提供所需服務(wù)。還有一個好處就是,一旦服務(wù)器出現(xiàn)問題,通過單獨的數(shù)據(jù)庫很容易找到故障點,并及時修復(fù)。
3.3四層技術(shù)
隨著用戶對軟件的需求量逐漸加大,對其功能和性能的要求也越來越高,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單獨的儲存層,包括業(yè)務(wù)處理層、數(shù)據(jù)層、Web層和儲存層。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層相對比較“人性化”,它能夠結(jié)合用戶的具體需求量來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)更加精細化,可以簡單概括為資源層、集成層、業(yè)務(wù)處理層、客戶層和Web層5個層面。資源層主要用于處理用戶的各項數(shù)據(jù);集成層則主要起保障作用,維護各層之間的有效對接;客戶層負責(zé)客戶端的工作,Web層主要負責(zé)服務(wù)器的運行;業(yè)務(wù)處理層會通過一系列篩選對一些信息和數(shù)據(jù)進行傳輸和處理??傊?,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,尚未實現(xiàn)普遍運用。
4計算機軟件開發(fā)中分層技術(shù)的應(yīng)用實例
4.1系統(tǒng)架構(gòu)
網(wǎng)購系統(tǒng)是一個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,這是一個具有五層框架的軟件系統(tǒng),每一個層次都有著自己的功能,以下是對各個層次功能的介紹。4.2.1客戶層客戶層對應(yīng)用戶界面,客戶在此界面可以提交購物請求,然后系統(tǒng)會對客戶的所有請求進行分類整理,這就拓展了整個系統(tǒng)的功能。這里可能會出現(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)幾個服務(wù)器端口,以保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行。4.2.2表示層從圖2可知,表示層對應(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,生成的動態(tài)頁面經(jīng)過中間層傳輸,最終到達客戶機。4.2.3業(yè)務(wù)層業(yè)務(wù)層對應(yīng)的是應(yīng)用服務(wù)器,在整個網(wǎng)上購物系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。因為在如此龐大、繁雜的網(wǎng)購系統(tǒng)中,每一步流程及具體功能的實現(xiàn)都離不開應(yīng)用服務(wù)器,如篩選貨品、加購物車、清算付款等。4.2.4集成層集成層也是整個系統(tǒng)的最后一層,它對應(yīng)的是具有延伸性的數(shù)據(jù)訪問服務(wù)器。這一層主要用于收集經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)信息,可以應(yīng)用在各種服務(wù)器上。4.2.5資源層資源層對應(yīng)的是數(shù)據(jù)存儲平臺,這個平臺包含了系統(tǒng)中所有的相關(guān)數(shù)據(jù)信息,所以它的存儲量相當(dāng)大,是一種新型的智能化云存儲數(shù)據(jù)平臺。
5結(jié)語
在計算機軟件開發(fā)中,分層技術(shù)的運用已經(jīng)逐漸普及,也正是由于這項技術(shù)的不斷發(fā)展和進步,使得計算機軟件的性能和運行效率都有質(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發(fā)人員能夠加入對分層技術(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
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