基于分層技術(shù)的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)分析

摘 要：隨著軟件開發(fā)的規(guī)?；⒁?guī)范化、寬泛化，軟件開發(fā)的技術(shù)和手段也在發(fā)生著日新月異的變化。本文圍繞軟件分層技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和闡述，并在此基礎(chǔ)上將其與軟件模塊化實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行比較，最終總結(jié)出兩種開發(fā)方式的適用范圍，本文的終極目標(biāo)就是使讀者更好地理解和應(yīng)用軟件分層技術(shù)。

關(guān)鍵詞：分層技術(shù)；軟件開發(fā)；分模塊開發(fā)

中圖分類號(hào)：TP311.52

隨著網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)的飛速發(fā)展，從事軟件開發(fā)工作的技術(shù)人員越來越多。最近在做項(xiàng)目、閑暇時(shí)間看論壇的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)上有很多帖子，很多IT行業(yè)的人士對(duì)“為什么軟件開發(fā)要分層”，“到底是分層次好還是分模塊好”等問題展開了熱烈的討論，看完帖子后，覺得受益匪淺，也覺得將此議題作為自己軟件課題的研究對(duì)象非常有意義，所以，筆者決定，結(jié)合自身對(duì)這個(gè)問題的理解以及網(wǎng)絡(luò)上其他同仁的一些見解，對(duì)分層技術(shù)在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中的一些問題進(jìn)行簡要的分析，為軟件開發(fā)的技術(shù)研究添磚加瓦。

1 分層技術(shù)在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中的分析

1.1 分層是什么？

在軟件開發(fā)設(shè)計(jì)中，應(yīng)用最多的就是分層技術(shù)。軟件分層的宗旨，其實(shí)就是實(shí)現(xiàn)“高內(nèi)聚、低耦合”。軟件分層采用分而治之的思想，把問題分解之后各個(gè)擊破，使得軟件開發(fā)更加容易被控制、延伸和資源的分配。在軟件開發(fā)實(shí)際應(yīng)用過程中，采用最多的便是三層開發(fā)，即將整個(gè)問題劃分為表示層-業(yè)務(wù)邏輯層―數(shù)據(jù)訪問層-數(shù)據(jù)庫等。在此需要注意的是，分層結(jié)構(gòu)的層數(shù)、概念并不像數(shù)學(xué)公式一樣是固定的，不同的項(xiàng)目、不同的架構(gòu)師對(duì)其分層的粗細(xì)程度也是不一樣的。但不管怎樣，他們都明確地把表示層、業(yè)務(wù)邏輯訪問、數(shù)據(jù)訪問及數(shù)據(jù)庫訪問劃分出來，其中表示層，是用來實(shí)現(xiàn)用戶的操作所設(shè)計(jì)的界面；業(yè)務(wù)層，是用來處理表示層提交的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，并且向下使用數(shù)據(jù)層操作數(shù)據(jù)，以便完成所要進(jìn)行的業(yè)務(wù)；數(shù)據(jù)訪問層，主要是接受業(yè)務(wù)層的數(shù)據(jù)庫操作請(qǐng)求，并完成數(shù)據(jù)庫操作，同時(shí)記錄日志信息；數(shù)據(jù)庫，是用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的，一般為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫；這樣的分層組織結(jié)構(gòu)，上層使用下層服務(wù)，下層對(duì)上層隱藏其細(xì)節(jié)，這樣更利于系統(tǒng)的開發(fā)、維護(hù)和擴(kuò)展。

1.2 軟件開發(fā)分層是否有必要？

筆者認(rèn)為這個(gè)肯定是必要的，能存在的東西，肯定都是有價(jià)值的，下面，筆者就軟件分層開發(fā)的好處進(jìn)行列舉分析：

1.2.1 方便團(tuán)隊(duì)分工

軟件開發(fā)分層技術(shù)，其實(shí)可以認(rèn)為是對(duì)工種的分類，其基本上將軟件開發(fā)人員劃分為數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員、業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)人員、界面設(shè)計(jì)人員。之前一直應(yīng)用的分模塊軟件開發(fā)方式，為了完成所分配模塊的任務(wù)，每個(gè)人都要獨(dú)立完成數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)，業(yè)務(wù)流程的實(shí)現(xiàn)以及界面的設(shè)計(jì)。這樣的開發(fā)最終會(huì)造成代碼可讀性差，后期維護(hù)繁瑣，不能實(shí)現(xiàn)人盡其才的用人宗旨。反而，通過分層軟件開發(fā)方式，界面設(shè)計(jì)人員主要負(fù)責(zé)對(duì)界面的設(shè)計(jì)，業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)人員主要負(fù)責(zé)處理界面提交的數(shù)據(jù)請(qǐng)求完成邏輯流程，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員主要負(fù)責(zé)關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)劃、設(shè)計(jì)。如此看來，如果采用分層開發(fā)，可以將每位員工放到適合的崗位上，能合理地分配員工工作，實(shí)現(xiàn)人盡其才的用人原則和宗旨。

1.2.2 降低開發(fā)和維護(hù)成本

通過分層，將整個(gè)系統(tǒng)劃分為不同的邏輯塊，三層結(jié)構(gòu)通過中間件、相關(guān)程序?qū)崿F(xiàn)了客戶端與服務(wù)器的分離，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用服務(wù)器與數(shù)據(jù)服務(wù)器之間的通信，實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)平臺(tái)之間的數(shù)據(jù)交換。即使客戶端改變，數(shù)據(jù)庫或應(yīng)用服務(wù)器也可保持不變，反之亦然，通過分層開發(fā)，提高了系統(tǒng)模塊的復(fù)用性，縮短了開發(fā)周期，降低了開發(fā)和維護(hù)成本。

1.2.3 增強(qiáng)系統(tǒng)復(fù)用性

組件的使用，增強(qiáng)了系統(tǒng)的復(fù)用性。將數(shù)據(jù)訪問集中到數(shù)據(jù)訪問層的組件中，減少了應(yīng)用程序的重復(fù)代碼，一些有共性的邏輯操作都集中封裝在邏輯層的組件中，之后每一個(gè)使用該方法的操作，都可以通過共享方式來訪問該組件。

1.2.4 提高系統(tǒng)擴(kuò)展性

分層開發(fā)及分模塊開發(fā)使得系統(tǒng)更容易在縱向和水平方向上拓展，有了這個(gè)拓展，就更容易將系統(tǒng)擴(kuò)展為功能更齊全，升級(jí)為性能更強(qiáng)大的系統(tǒng)，同時(shí)還可以通過擴(kuò)大規(guī)模來增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。在擴(kuò)充或修改功能時(shí)，基本不會(huì)破壞原有結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。三層結(jié)構(gòu)在營造企業(yè)競爭優(yōu)勢中的作用主要體現(xiàn)在模塊化設(shè)計(jì)使得用戶在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)擴(kuò)展，從而提高企業(yè)信息化的速度和業(yè)務(wù)水平。

1.2.5 其他好處

在分層軟件開發(fā)中，通過將每層的代碼進(jìn)行規(guī)范，可以固定開發(fā)語言的風(fēng)格。一個(gè)好的數(shù)據(jù)訪問層可以將數(shù)據(jù)庫的差異完全屏蔽掉，使得開發(fā)人員可以快速地進(jìn)行數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換。

1.3 分模塊開發(fā)和分層開發(fā)哪個(gè)更好一些？

軟件開發(fā)，不論是分層開發(fā)還是分模塊開發(fā)，均是開發(fā)實(shí)現(xiàn)的兩種方法。分層從架構(gòu)設(shè)計(jì)的角度看，是對(duì)系統(tǒng)的縱向分解，模塊從功能模塊角度看，是對(duì)系統(tǒng)的縱向分解，所以模塊和層是一個(gè)垂直正交的關(guān)系。分模塊開發(fā)是被采用較多的一種實(shí)現(xiàn)方式，但是，筆者更傾向于分層方式，下面將對(duì)這兩種開發(fā)方式的看法分別列舉如下：

分層開發(fā)，使各層次之間采用接口方式進(jìn)行執(zhí)行，同時(shí)分層開發(fā)保證了員工職責(zé)的清晰化及員工工作的專業(yè)化，更有利于員工的合理分配。但分層開發(fā)也有其弊端，由于各個(gè)人員承擔(dān)的任務(wù)難度不一樣，更容易造成瓶頸現(xiàn)象。要想更好地保證系統(tǒng)開發(fā)的質(zhì)量，選擇分層開發(fā)更合適。

分模塊開發(fā)，每個(gè)開發(fā)人員必須要對(duì)一個(gè)模塊進(jìn)行從頭到尾的設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)能夠更快地被完成，因?yàn)樵谝欢ǔ潭壬蠝p少了協(xié)調(diào)成本。如果是在項(xiàng)目時(shí)間不夠的情況下，特別容易造成分層結(jié)構(gòu)缺失，開發(fā)人員只顧功能不管分層，便會(huì)使得員工與職責(zé)相分離，所以，這會(huì)造成項(xiàng)目的不好控制。

通過多年項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)積累，筆者認(rèn)為，要想提快速度，可以采用分模塊開發(fā)，要想保證質(zhì)量，可以采用分層開發(fā)。其實(shí)，分層與分模塊，只是軟件開發(fā)的兩種實(shí)現(xiàn)方式，并無絕對(duì)的好壞之分，只是在具體的項(xiàng)目開發(fā)實(shí)際情形中，可以選擇適合該項(xiàng)目的開發(fā)方式，也可以是兩種方式的結(jié)合。不論是分層還是分模塊，都需要不同的依賴模型。目前而言，對(duì)于企業(yè)級(jí)的軟件開發(fā)，可以先將業(yè)務(wù)劃分成相應(yīng)的模塊，然后再進(jìn)行分層。但其實(shí)這也只是一個(gè)籠統(tǒng)的概念，對(duì)于一個(gè)實(shí)際開發(fā)過程，什么樣的情況適合什么樣的開發(fā)方式，不論是分層還是分模塊，需要根據(jù)不同的情況去進(jìn)行選擇。

2 結(jié)束語

通過對(duì)層次結(jié)構(gòu)、軟件層次開發(fā)方式的分析，以及層次開發(fā)及分模塊開發(fā)的比較，將層次開發(fā)提升到一個(gè)理論討論的高度上。通過分析，可知層次開發(fā)具有方便團(tuán)隊(duì)分工、降低開發(fā)和維護(hù)成本、增強(qiáng)系統(tǒng)的復(fù)用性以及擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)，但是分層結(jié)構(gòu)也有其缺點(diǎn)，并不是分層越多越好，否則管理會(huì)比較麻煩，并且導(dǎo)致運(yùn)行效率低，所以，一個(gè)良好層次結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，其層數(shù)的數(shù)目要恰到好處才行。對(duì)于企業(yè)軟件工程的實(shí)施，我們可以采用分層+分模塊設(shè)計(jì)的方式來實(shí)現(xiàn)，將兩者的優(yōu)點(diǎn)有效地結(jié)合，并將其缺點(diǎn)力爭降到最小。

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作者單位：湖北荊楚理工學(xué)院，湖北荊門 448000