計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序編程模型的發(fā)展探討

摘 要 介紹了計(jì)算機(jī)應(yīng)用計(jì)算模型的發(fā)展和演變的歷程，并分別對(duì)每一種計(jì)算模型的結(jié)構(gòu)形式以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行描述，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和萬維網(wǎng)的快速發(fā)展，如今已經(jīng)在萬維網(wǎng)的基礎(chǔ)上研發(fā)出了更加先進(jìn)的應(yīng)用程序計(jì)算

模型。

關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序；編程模型；發(fā)展探討

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）07-0157-02

隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)的發(fā)展，我們不止是在生活還是工作中都已經(jīng)離不開計(jì)算機(jī)。而計(jì)算機(jī)的正常使用和工作是因?yàn)樗膽?yīng)用程序和硬件部分來完成的，其中應(yīng)用程序是計(jì)算機(jī)的中樞系統(tǒng)，控制整臺(tái)計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行和工作。計(jì)算機(jī)在工作時(shí)，首先是使用者將一些數(shù)據(jù)或者信息輸入或讀入到計(jì)算的存儲(chǔ)器中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，然后計(jì)算機(jī)內(nèi)部的程序或軟件將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，最后再將所得到的結(jié)果或結(jié)論反映到計(jì)算機(jī)的桌面上，這樣就更方便使用者進(jìn)行瀏覽和記錄。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用程序也主要有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、事務(wù)邏輯和用戶界面這三個(gè)模塊組成應(yīng)用程序的，三個(gè)模塊的性能要求也是不一樣的，例如對(duì)于人機(jī)界面在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要注重界面的合理性以及可觀察性，以方便使用者比較容易和舒服的使用界面，但是事務(wù)邏輯就需要作為其他程序的指導(dǎo)規(guī)則來保證其他的程序按照一定的規(guī)則進(jìn)行運(yùn)行，從而不是程序的運(yùn)行出現(xiàn)偏差，而數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)是靠數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器來實(shí)現(xiàn)的，我們對(duì)存儲(chǔ)器的基本要求就是存儲(chǔ)器的容量要足夠的大，這樣才能使用一些占有內(nèi)存比較大的程序或軟件，也才能保存更多的數(shù)據(jù)和信息，提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)行效率。上面講的這樣部分模塊的都不能單獨(dú)的實(shí)現(xiàn)，需要將他們進(jìn)行一個(gè)連接，相互作用共同來實(shí)現(xiàn)的，這就需要建立一個(gè)編程模型，但是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，這個(gè)模型也在不點(diǎn)的變化和發(fā)展，也從單層到雙層再到多層的形式發(fā)展，最近也根據(jù)萬維網(wǎng)進(jìn)行了更近一步的發(fā)展和進(jìn)步。

實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序使用功能的模塊如圖1所示。

圖1 算機(jī)應(yīng)用程序使用功能的模塊

1 計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序單層應(yīng)用模型

從1946年第一臺(tái)計(jì)算機(jī)問世后，很長一段時(shí)間內(nèi)就計(jì)算機(jī)都是有兩個(gè)硬件組成的，一個(gè)是計(jì)算機(jī)的主體部分，一個(gè)是計(jì)算機(jī)的輸出部分。有很長一段時(shí)間計(jì)算機(jī)的應(yīng)用程序和系統(tǒng)都只是在計(jì)算機(jī)的主機(jī)部分，應(yīng)用程序的三種組成部分也都集中于計(jì)算機(jī)的主機(jī)部分，其結(jié)構(gòu)形式如圖2所示。由于用戶對(duì)計(jì)算機(jī)的性能要求的提高一直持續(xù)了30多年的幾種結(jié)構(gòu)形式才被淘汰。

2 計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序雙層模型

由于計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序的單層模型存在著一定的缺陷，人們?yōu)榱诉_(dá)到更高的功能就會(huì)對(duì)單層模型進(jìn)行改進(jìn)，就研發(fā)出了一種兩層的應(yīng)用模型。新研發(fā)的這種模型理論上將計(jì)算機(jī)分成兩部分，一部分是服務(wù)器，一部分是客戶端。對(duì)一些信息和數(shù)據(jù)的獲取和收集、查找以及一些數(shù)據(jù)庫的查找都是通過服務(wù)器來完成的；將數(shù)據(jù)和所要的結(jié)果以及信息反映給人機(jī)界面是通過客戶端來實(shí)現(xiàn)的。這種分布式模型和上面講的單層模型不管是結(jié)構(gòu)上還是運(yùn)算形式上都有很大的區(qū)別，但也有一些相同的形式是具有相同點(diǎn)的。計(jì)算機(jī)使用了兩層模型以后，整的的處理能力大大的提高了，處理效率也大大提高了，計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定性也好了。雖然兩層模型比單層模型的優(yōu)點(diǎn)多了很多，但是他還存在著不足，科技發(fā)展的速度在加快，人們對(duì)計(jì)算機(jī)的使用功能的要求越來越高，所以計(jì)算機(jī)的應(yīng)用模型還要不斷地發(fā)展和進(jìn)步，這樣才能達(dá)到用戶的使用要求。

3 計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序多層模型

由于計(jì)算機(jī)的雙層計(jì)算模型也存在著一定的不足，為了進(jìn)一步完善計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序的計(jì)算模型，經(jīng)過長時(shí)間的努力，在雙層計(jì)算模型的基礎(chǔ)上開發(fā)出了應(yīng)用程序的多層計(jì)算模型。多層計(jì)算模型融入了很多比較先進(jìn)的理論和技術(shù)，使用多層計(jì)算模型使得計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力大大的提高了。兩層計(jì)算模型容易出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定、安全性能差、靈活性差等一些缺陷和不足，在多層計(jì)算模型里進(jìn)一步的完善了這些不足。在多層計(jì)算模型中，事務(wù)邏輯都是以一個(gè)單獨(dú)的模塊存在的，這樣有助于更加簡單和方面的對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行維護(hù)。存儲(chǔ)器也是與事務(wù)邏輯有關(guān)聯(lián)的，在進(jìn)行數(shù)據(jù)的共享和獲取的過程中，不用再通過其他的渠道進(jìn)行獲取，可以直接使用事務(wù)服務(wù)器獲得。

4 計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序的分布式模型

在應(yīng)用層序的雙層計(jì)算模型中，由于是一層一層之間相互關(guān)聯(lián)，下層為上層服務(wù)，上層又調(diào)控下層，這樣對(duì)計(jì)算效率是有害的。為了解決這個(gè)問題，我們就要?jiǎng)?chuàng)立一種新的結(jié)構(gòu)形式來提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序的功能和效率。按一定的規(guī)則和規(guī)范把程序代碼進(jìn)行分布式分解成一定的對(duì)象，然后在接口中將分解的對(duì)象的使用功能進(jìn)行設(shè)置。有代碼分解成的一些特定的對(duì)象可以實(shí)現(xiàn)像雙層計(jì)算模型中客戶端所具備的功能和作用，但它不能獨(dú)立的實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，它要依賴與另外的對(duì)象來完成這一功能。

5 基于web的多層模型

隨著萬維網(wǎng)的快速發(fā)展，因特網(wǎng)的功能也變得越來越復(fù)雜，它所提供的數(shù)據(jù)和信號(hào)的形式也變得越來越復(fù)雜、越來越動(dòng)態(tài)。而利用萬維網(wǎng)的應(yīng)用程序的計(jì)算模型的具有以下的特點(diǎn)。

1）由于萬維網(wǎng)的發(fā)展，帶動(dòng)了因特網(wǎng)的發(fā)展，這也使依靠萬維網(wǎng)建立的應(yīng)用程序計(jì)算模型的界面和操作都變得很簡單，使用者只需使用搜索引擎搜索一下就能知道軟件的使用方法。

2）對(duì)于管理人員來說，只需要在系統(tǒng)中裝入操作系統(tǒng)以及搜索引擎，基本上不用裝入一些其他的軟件和程序，這樣就降低了維護(hù)的難度，從而降低了維護(hù)的成本和提高維護(hù)效率。

3）對(duì)于研發(fā)人員來說，使用萬維網(wǎng)的技術(shù)是很好研發(fā)和使用的。Web頁面制作可使用工具而不需編程，在Web應(yīng)用開發(fā)方面，傳統(tǒng)以獨(dú)立的軟件包形式發(fā)布的一些應(yīng)用程序正逐漸被搬上Internet，以出租服務(wù)的方式提供給用戶。提高了研發(fā)效率，降低了研發(fā)的復(fù)雜性。

6 結(jié)論

隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)的發(fā)展，我們不止是在生活還是工作中都已經(jīng)離不開計(jì)算機(jī)。而人們對(duì)計(jì)算機(jī)功能要求的提高也帶動(dòng)了應(yīng)用程序編程的快速發(fā)展。本文主要介紹了應(yīng)用程序計(jì)算模型的發(fā)展歷程，主要經(jīng)歷了單層模型、雙層模型、多層模型、分布式模型、基于萬維網(wǎng)的多層模型，隨著用戶對(duì)計(jì)算機(jī)性能的要求的提高，以后計(jì)算機(jī)的應(yīng)用程序計(jì)算模型還會(huì)進(jìn)一步的發(fā)展和進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

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[2]李小強(qiáng).CPU-GPU異構(gòu)系統(tǒng)上的高層編程模型及其編譯優(yōu)化技術(shù)[D].中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2013.

作者簡介

高書豪（1991-），男，浙江杭州人，本科在讀，研究方向：計(jì)算機(jī)。endprint