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現(xiàn)目前計算機軟件的結(jié)構(gòu)模式逐漸由二級結(jié)構(gòu)模式向多級結(jié)構(gòu)模式轉(zhuǎn)變開發(fā)。同時計算機軟件開發(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上,同時將這些層級進行封裝,形成一個系統(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,同時也可以增強計算機開發(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,大力推廣開發(fā)計算機軟件分層技術(shù),從而使得計算機軟件中的分層技術(shù)得到進一步的改善和發(fā)展。
一、計算機分層技術(shù)概述
在計算機軟件中分層主要是將不同的設(shè)計方法,利用分層實現(xiàn)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(yōu)先度而言是相互平等的。在計算機軟件的構(gòu)建初期,主要是以編程技術(shù)和數(shù)據(jù)庫結(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現(xiàn)軟件結(jié)構(gòu)的分層,實現(xiàn)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(shù)已經(jīng)大范圍的應(yīng)用于我國的計算機軟件之中。
二、計算機軟件分層技術(shù)的優(yōu)點
計算機軟件工程的主要目的是開發(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,并且通過對于已有有構(gòu)件的開發(fā)實現(xiàn)對構(gòu)件的重復(fù)使用。有利于減少計算機軟件開發(fā)的時間并且在一定程度上保證了軟件產(chǎn)品的質(zhì)量。同時通過計算機軟件分層技術(shù),分出不同層級的構(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籠統(tǒng)的并沒有嚴格的進行區(qū)分。對于軟件開發(fā)而言有利于實現(xiàn)功能的多樣化,將復(fù)雜系統(tǒng)進行分步驟分解,有利于計算機軟件系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)。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(fā)生變化,也只與該層級的上下層相關(guān),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(xiàn)軟件的自行開發(fā),同時對后續(xù)開發(fā)的產(chǎn)品軟件,可以有效地實現(xiàn)和其他軟件的無縫結(jié)合。
三、軟件開發(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)庫的服務(wù)器和客戶端構(gòu)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(shù)據(jù)庫服務(wù)器主要是對客戶端所發(fā)出的指令進行接收,對數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)進行操作,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,其中的缺點主要是一旦客戶端的數(shù)量增加就會造成系統(tǒng)崩潰或者是系統(tǒng)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(shù)的發(fā)展,三層結(jié)構(gòu)模式被開發(fā)出來。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??蛻舳酥饕M行人機交互,數(shù)據(jù)服務(wù)器主要是進行數(shù)據(jù)存儲轉(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,對用戶發(fā)出的指令進行接收和處理。三層結(jié)構(gòu)相較于二層結(jié)構(gòu)而言,具有可重用性,易維護性,擴展性較強的特點。但是針對具體情況二層結(jié)構(gòu)而言,在客戶端數(shù)量較少的時候更具有優(yōu)勢。
(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)持久層和存儲層。其中web層可以使用兩種模式進行開發(fā),第一種模式是由JSP的頁面構(gòu)成,這種頁面較為簡單,當(dāng)接收到客戶端所發(fā)指令后可以直接進行響應(yīng)。第二種模式主要是基于MVC結(jié)構(gòu),其中SERVLET對客戶端發(fā)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(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)模的項目開發(fā),第二種模式適用于復(fù)雜度較高的項目開發(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)細節(jié),能夠降低軟件開發(fā)的風(fēng)險。中間件種類較多,以技術(shù)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(fā)過程之中,可以重用于操作系統(tǒng),可有效地減少軟件的開發(fā)周期。其中MOM中間件主要是實現(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則是遠程過程調(diào)用的中間件的縮寫,主要是通過對應(yīng)用遠程的調(diào)用,實現(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)則會存在一些問題,需要根據(jù)實際情況進行考慮調(diào)節(jié)。
四、分層技術(shù)在軟件開發(fā)過程中的相關(guān)應(yīng)用分析
在全球化到來的今天,傳統(tǒng)意義的軟件設(shè)計已經(jīng)遠遠不能滿足現(xiàn)在對軟件設(shè)計工作的相關(guān)要求,分層技術(shù)的創(chuàng)新是軟件工作者對技術(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)并且逐漸推廣開來。
(1)兩層結(jié)構(gòu)和三層結(jié)構(gòu)技術(shù).對于兩層模型計算機軟件而言,其構(gòu)成部分主要包括了客戶端與數(shù)據(jù)庫服務(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)器完成對數(shù)據(jù)庫的查詢,最終及時返回查詢的結(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,缺乏互動性,直接增加了維護的成本。綜合考慮大型計算機應(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數(shù)據(jù)信息的保存,為信息訪問提供保障。另外,此客戶端能夠?qū)崿F(xiàn)人機交互的目標,通過對服務(wù)器的使用完成對業(yè)務(wù)邏輯的有效處理,使得客戶端與服務(wù)器工作的負荷明顯下降。
(2)四層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。隨著計算機應(yīng)用環(huán)境的不斷變化,客戶對軟件提出了更高的要求,即針對數(shù)據(jù)庫的服務(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。也由此三層體系開始向四層體系擴展,而四層體系的擴展主要是存儲層、業(yè)務(wù)邏輯層、web層以及數(shù)據(jù)庫層。
(3)五層分層技術(shù)?;诃h(huán)境之下,五層結(jié)構(gòu)對傳統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)進行了有效延伸,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)庫為基礎(chǔ)分化而來。集成層主要是實現(xiàn)持久訪問數(shù)據(jù)的目標,集中表現(xiàn)在事務(wù)處理與數(shù)據(jù)庫映射等多個方面。而資源層指的則是文件系統(tǒng)亦或是數(shù)據(jù)庫。在對這一分層模式應(yīng)用的過程中,使得系統(tǒng)被細化成諸多組件,并將其放置于不同儀器當(dāng)中。
(4)中間件技術(shù)??偠灾?,計算機環(huán)境中中間件是計算機最為常見的分布式形態(tài),主要是能夠保證計算機系統(tǒng)之間能夠達到資源共享的意識。在中間件技術(shù)普及的過程中,可以能夠有效的對復(fù)雜的技術(shù)進行屏蔽,從而降低開發(fā)難度。通過中間件的應(yīng)用,其內(nèi)部軟件系統(tǒng)之間的連接形式在不斷的進行優(yōu)化。針對其在系統(tǒng)中存在的差異,可以將中間件細化成為面向?qū)ο蟮闹虚g件、面向消息的中間件與遠程過程調(diào)用的中間件,都被廣泛應(yīng)用在軟件的開發(fā)過程中。
五、結(jié)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(yīng)這種需求,那么分層技術(shù)將會更加廣泛的應(yīng)用于計算機軟件的技術(shù)模式之中。同時多層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)具有良好的擴展性和安全性。有利于縮短開發(fā)周期,提高開發(fā)效率,保證計算機軟件開發(fā)的質(zhì)量。