計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中分層技術(shù)的運(yùn)用

摘 要：我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速，社會(huì)上對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)技術(shù)也越來(lái)越關(guān)注。其中分層技術(shù)在軟件開(kāi)發(fā)中是一項(xiàng)運(yùn)用的較為廣泛的開(kāi)發(fā)技術(shù)。在文中對(duì)分層技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的概述，并就分層技術(shù)運(yùn)用的過(guò)程中需要注意的問(wèn)題進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：分層技術(shù)；軟件開(kāi)發(fā)；接口；封裝

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311.52

隨著軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的發(fā)展以及用戶對(duì)于軟件系統(tǒng)使用要求的提高，如今的軟件系統(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜。特別是企業(yè)級(jí)系統(tǒng)已經(jīng)變得非常的復(fù)雜，要滿足一定的設(shè)計(jì)目標(biāo)變得愈發(fā)的困難，而通過(guò)分層技術(shù)則能在提高軟件開(kāi)發(fā)效率的同時(shí)更好的滿足用戶的需求。對(duì)于現(xiàn)代軟件開(kāi)發(fā)，分層是一個(gè)相當(dāng)重要的概念，同時(shí)也是必須學(xué)習(xí)與掌握的知識(shí)。分層是一種相當(dāng)重要的軟件架構(gòu)基本理論，任何軟件在邏輯上都可以進(jìn)行分層，也能夠適當(dāng)?shù)挠成涞轿锢韺又希瑢?duì)于如何分、分多少層、需不需要分、采用什么技術(shù)，需要遵循用戶的需求，需要從具體的項(xiàng)目來(lái)講，因此一切都需要從實(shí)際引用出發(fā)。

1 分層技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

軟件分層開(kāi)發(fā)是有必要的，這不僅僅是軟件開(kāi)發(fā)發(fā)展的趨勢(shì)，同時(shí)分層技術(shù)本身也有著諸多的優(yōu)勢(shì)。

團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作更加方便。在過(guò)去的軟件開(kāi)發(fā)中，根據(jù)功能模塊通常是幾個(gè)人將項(xiàng)目中的功能模塊進(jìn)行劃分，每一個(gè)人從數(shù)據(jù)庫(kù)操作、完成業(yè)務(wù)邏輯到最后的界面實(shí)現(xiàn)都需要獨(dú)自完成。數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)雖然可以由一個(gè)人來(lái)完成，但是這種開(kāi)發(fā)方式存在有明顯的弊病，首先每一個(gè)開(kāi)發(fā)人員不僅僅需要掌握大部分的技術(shù)，還需要具備有相當(dāng)強(qiáng)的業(yè)務(wù)邏輯理解能力，其次因?yàn)槊恳粋€(gè)人的開(kāi)發(fā)習(xí)慣不同會(huì)使得軟件最后形成的代碼過(guò)于繁雜而缺乏良好的可讀性，最后則是在后期的完善與維護(hù)上會(huì)存在有一定的困難。

采用分層開(kāi)發(fā)技術(shù)，簡(jiǎn)單的講可以理解為工種分層與代碼規(guī)范，對(duì)于具體的工作可以分為界面設(shè)計(jì)人員、業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)人員以及數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員。其中界面設(shè)計(jì)人員主要復(fù)雜程序界面并將相關(guān)信息提交給業(yè)務(wù)層，對(duì)于業(yè)務(wù)層邏輯關(guān)系不需要考慮過(guò)多，業(yè)務(wù)層實(shí)現(xiàn)人員則是對(duì)界面所提交的數(shù)據(jù)請(qǐng)求進(jìn)行處理以完成邏輯流程，并結(jié)合數(shù)據(jù)訪問(wèn)層，不需要對(duì)界面設(shè)計(jì)的樣式、風(fēng)格等進(jìn)行考慮，也不需要考慮數(shù)據(jù)庫(kù)的格式，數(shù)據(jù)訪問(wèn)層則主要是設(shè)計(jì)并完善系統(tǒng)架構(gòu)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)間的差異進(jìn)行屏蔽，讓業(yè)務(wù)層能夠更加便捷的處理具體功能。這樣在一個(gè)團(tuán)隊(duì)之中能夠?qū)θ藛T工作進(jìn)行合理的分配，并將每一個(gè)人都放到適合的崗位之上，將主要的技術(shù)人員集中到關(guān)鍵部位的開(kāi)發(fā)上。

此外，通過(guò)分層技術(shù)還可以規(guī)范代碼，在開(kāi)發(fā)的過(guò)程之中對(duì)沒(méi)層的代碼進(jìn)行規(guī)范，對(duì)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言風(fēng)格進(jìn)行固定，增強(qiáng)程序可讀性與后期的可維護(hù)性。[1]忽略數(shù)據(jù)庫(kù)差異，良好的數(shù)據(jù)訪問(wèn)層能夠做到完全屏蔽數(shù)據(jù)庫(kù)的差異，開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作時(shí)，能夠制作相當(dāng)?shù)墓ぷ鳎踔潦悄軌驅(qū)崿F(xiàn)快速的數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)化。

2 在軟件開(kāi)發(fā)中應(yīng)用分層技術(shù)需要注意的問(wèn)題

2.1 注重對(duì)接口的處理

采用分層技術(shù)之后，對(duì)于在C/S結(jié)構(gòu)之中的類(lèi)之間的復(fù)雜關(guān)系就需要重新進(jìn)行審視。通常情況下，層之間的耦合度不能過(guò)大，因此就需要對(duì)層之間的類(lèi)調(diào)用方式進(jìn)行仔細(xì)設(shè)計(jì)。在一些分布式軟件體系（如J2EE）之中就對(duì)層之間的調(diào)用方式以及接口的形式提出了具體要求。同時(shí)，對(duì)于不同層僅僅只需要指導(dǎo)目標(biāo)層接口，而不知道目標(biāo)層的具體實(shí)現(xiàn)。例如EJB之中的home接口與remote接口就是如此。在對(duì)層間的接口進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不僅僅需要考慮開(kāi)發(fā)平臺(tái)的約束，還需要考慮業(yè)務(wù)的需要。例如在業(yè)務(wù)層之中的對(duì)象與方法，它們之間的關(guān)系相當(dāng)復(fù)雜。而其它層則不需要關(guān)心這些細(xì)節(jié)，所以業(yè)務(wù)層所公布的接口就必須是簡(jiǎn)單適用的。同時(shí)，在不同層之間的數(shù)據(jù)傳遞也需要進(jìn)行考慮。如果傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大，那么就需要采用封裝了的數(shù)據(jù)來(lái)作為對(duì)象。對(duì)這類(lèi)對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候需要非常小心，在設(shè)計(jì)的過(guò)程之中，可以多參照開(kāi)發(fā)平臺(tái)所提供的具體的標(biāo)準(zhǔn)的做法。[2]同時(shí)對(duì)于數(shù)據(jù)請(qǐng)求的頻率也需要進(jìn)行充分考慮，如果過(guò)于頻繁的操作是來(lái)自于后端的數(shù)據(jù)那么會(huì)使得系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)增大，因此需要從實(shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)調(diào)用方法。

2.2 利用迭代方法進(jìn)行分層

分層技術(shù)同樣適用于軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的迭代做法。在一開(kāi)始想要定義好所有層次是不現(xiàn)實(shí)的，這需要相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)來(lái)作為基礎(chǔ)。那么調(diào)整就顯得相當(dāng)?shù)闹匾?，每一次進(jìn)行迭代都是對(duì)分層的改進(jìn)，并且能夠?yàn)楹笠粋€(gè)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)積累相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)。

在分層迭代時(shí)，不能夠過(guò)于頻繁，這是因?yàn)槊恳淮蔚紩?huì)對(duì)架構(gòu)帶來(lái)較大的修改，都需要投入大量人力，并且會(huì)對(duì)軟件開(kāi)發(fā)進(jìn)度帶來(lái)影響。但是如果迭代成果，那么就可以在接下來(lái)的開(kāi)發(fā)周期之中獲得穩(wěn)定架構(gòu)，并且能夠減少代碼量，有效的提高軟件質(zhì)量。需要注意的是在進(jìn)行分層迭代時(shí)不能夠僅僅是為了對(duì)新技術(shù)的運(yùn)用。而這卻是很多開(kāi)發(fā)人員都用以返的錯(cuò)誤，這樣會(huì)無(wú)謂的增加開(kāi)發(fā)的成本。

2.3 層內(nèi)細(xì)分

分層技術(shù)的思想同樣可以適用于層內(nèi)部。相對(duì)來(lái)講層內(nèi)細(xì)分并沒(méi)有固定方式，其驅(qū)動(dòng)因素主要是封裝性與重用。[3]例如在EJB體系之中的業(yè)務(wù)層之中，實(shí)體Bean負(fù)責(zé)的是實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)對(duì)象，所以一個(gè)應(yīng)用在很多時(shí)候會(huì)有很多的實(shí)體Bean。但是用戶端并不需要對(duì)每一個(gè)實(shí)體Bean進(jìn)行了解，只需要完成需要的業(yè)務(wù)邏輯，然而這些業(yè)務(wù)邏輯卻需要和很多個(gè)實(shí)體Bean發(fā)生聯(lián)系。所以EJB會(huì)提供會(huì)話Bean，將實(shí)體Bean進(jìn)行封裝，用戶僅僅只需要知道會(huì)話Bean。這就為實(shí)體Bean的重用性提供了保證，并且實(shí)現(xiàn)了封裝。

2.4 注重?cái)?shù)據(jù)映射層

在設(shè)計(jì)層時(shí)，數(shù)據(jù)映射層是較為特殊的存在?，F(xiàn)在的面向?qū)ο蠹夹g(shù)相當(dāng)成熟，從當(dāng)前的面向?qū)ο蠹夹g(shù)來(lái)看，解決了內(nèi)存中的面向?qū)ο髥?wèn)題，但是對(duì)于持久性卻很少關(guān)注。

面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)機(jī)制和關(guān)系模型之間存在很大的區(qū)別，這就使得面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)之間出現(xiàn)不匹配的情況。例如面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)的理論中包括了耦合、聚合、封裝、繼承以及多態(tài)。但是關(guān)系數(shù)據(jù)模型的理論則是數(shù)據(jù)庫(kù)的三大范式。而數(shù)據(jù)層的作用就是要向用戶端隱藏關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的存在，簡(jiǎn)化外部的操作。需要注意的是，開(kāi)發(fā)一個(gè)對(duì)象/關(guān)系映射工具雖然可行，但是需要注意的是想要開(kāi)發(fā)這種工具較為困難，所需要支出的成本較大，特別是對(duì)于手工處理數(shù)據(jù)一致性以及事務(wù)處理的問(wèn)題上，處理會(huì)相當(dāng)?shù)睦щy。所以，通常情況下并不是開(kāi)發(fā)這種對(duì)象/關(guān)系映射工具，而是采用購(gòu)買(mǎi)的方法。

3 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)在隨著技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)應(yīng)用環(huán)境變得越來(lái)越復(fù)雜，用戶的要求也越來(lái)越高，要開(kāi)發(fā)出滿足用戶需求的軟件，就需要在明確用戶需求的情況下，利用合理的技術(shù)。而當(dāng)前分層技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，這是因?yàn)槠湓陂_(kāi)發(fā)過(guò)程中所具備有的優(yōu)勢(shì)，特別是在如今多層分布結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的應(yīng)用更加廣泛，并且之中系統(tǒng)的擴(kuò)展性與安全性都相當(dāng)高，處理能力強(qiáng)，開(kāi)發(fā)與維護(hù)都較為容易。需要注意的是在分層技術(shù)的運(yùn)用過(guò)程中，對(duì)接口的處理、數(shù)據(jù)映射層的處理等等。

參考文獻(xiàn)：

[1]許福栗.分層技術(shù)在計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用[J].硅谷，2013（23）：41-42.

[2]馮祥.分層技術(shù)在軟件開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用探究[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2014（04）：2209-2210.

[3]王麗華.試論計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中的分層技術(shù)運(yùn)用[J].河南科技，2013（03）：14.

作者單位：福建師范大學(xué)協(xié)和學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)，福州 350100