基于計算機軟件開發(fā)中分層技術(shù)的應(yīng)用
2015-04-29 00:00:00李天鴿
【摘 要】隨著信息社會的發(fā)展，計算機軟件的應(yīng)用越來越廣泛，計算機軟件的開發(fā)也成為技術(shù)人員研究熱點。本文簡要概述了基于多層結(jié)構(gòu)模式開發(fā)的軟件及其優(yōu)點，并詳細探討了分層技術(shù)在軟件開發(fā)中的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】計算機；軟件開發(fā)；分層技術(shù)；運用
隨著信息社會的發(fā)展，計算機軟件的應(yīng)用越來越廣泛，計算機軟件的開發(fā)也成為技術(shù)人員研究熱點。早期的計算機軟件主要以單層結(jié)構(gòu)模式開發(fā)為主，隨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，用戶對軟件的性能要求也越來越高，基于單層結(jié)構(gòu)或二層結(jié)構(gòu)模式開發(fā)的軟件已不能滿足日益增長的需求，許多新技術(shù)應(yīng)用到計算機軟件開發(fā)中來，如結(jié)構(gòu)體系的多層設(shè)計、程序模塊化設(shè)計和軟件的分層技術(shù)等等，這極大提高了軟件設(shè)計的效率和性能，增強了計算機開發(fā)的適應(yīng)性和靈活性。本文簡要概述了基于多層結(jié)構(gòu)模式開發(fā)的軟件及其優(yōu)點，并詳細探討了分層技術(shù)在軟件開發(fā)中的應(yīng)用。
1.基于多層結(jié)構(gòu)模式開發(fā)的軟件及其優(yōu)點分析
計算機軟件開發(fā)是為了設(shè)計出高質(zhì)量的軟件產(chǎn)品，滿足計算機用戶的功能要求，基于構(gòu)件的軟件開發(fā)，可以應(yīng)用已經(jīng)通過嚴格測試的構(gòu)件來實施軟件系統(tǒng)的搭建，這有效縮短了開發(fā)時間和設(shè)計效率，保證了新產(chǎn)品的性能質(zhì)量。軟件系統(tǒng)通過分組各層次的構(gòu)件模塊，讓底層的構(gòu)件與物理硬件或數(shù)據(jù)庫相聯(lián)，為系統(tǒng)運行提供通用算法，高層構(gòu)件提供特定功能，從整個系統(tǒng)來看，計算機軟件的結(jié)構(gòu)沒有嚴格上的層次關(guān)系，上下層是依賴關(guān)系，計算機系統(tǒng)的層次化，從廣泛意義上來講，是多層次的構(gòu)件聚集，從細微角度來看，才具備內(nèi)部層次關(guān)系。
在計算機軟件開發(fā)中運用分層技術(shù)，能夠逐步實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計的逐級抽象，使復(fù)雜系統(tǒng)的各部分功能分解，逐級轉(zhuǎn)化到軟件系統(tǒng)的設(shè)計中去。分層模式還支持計算機軟件的復(fù)用，能讓軟件實行自行開發(fā)，各層次之間只要遵循一定的接口標準，軟件與軟件之間能實現(xiàn)無縫隙結(jié)合。
2.分層技術(shù)在計算機軟件開發(fā)中的應(yīng)用
2.1兩層和三層分層技術(shù)的應(yīng)用
兩層分層模式主要指客服端和服務(wù)器，客服端給用戶提供操作界面，用戶通過客服端來進行操作，把指令發(fā)送到服務(wù)器，服務(wù)器接收指令后查詢數(shù)據(jù)庫，經(jīng)過邏輯處理后把查詢結(jié)果返回給用戶，這種兩層結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)模式能處理大量的查詢操作，但當客戶數(shù)量增加時，就會出現(xiàn)擴充性能差、通訊效果差、維護成本大量增加等缺陷，為了滿足應(yīng)用系統(tǒng)的要求，出現(xiàn)了三層分層技術(shù)，這種層次技術(shù)就是在原有的客戶端和服務(wù)器段加入了應(yīng)用服務(wù)器，其中服務(wù)器主要用來存儲數(shù)據(jù)、提高信息訪問和優(yōu)化，客服端可實現(xiàn)人機交互，而應(yīng)用服務(wù)器用來處理相關(guān)的業(yè)務(wù)邏輯，這樣就有效降低了客戶端和服務(wù)器的工作負荷。與二層結(jié)構(gòu)相比，應(yīng)用三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更加容易維護、擴展性能更強、安全性能更好。
2.2四層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用
隨著計算機應(yīng)該環(huán)境日益復(fù)雜，客戶對軟件系統(tǒng)要求也越來越高，需要將用戶層、業(yè)務(wù)邏輯層及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器按功能模塊分開，使其彼此分開降低相互影響，這樣三層體系就要四層體系擴展，四層體系結(jié)構(gòu)主要包含web層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)庫層和存儲層。Web層主要基于MVC結(jié)構(gòu)進行設(shè)計開發(fā)，有Servlet當作前度控制器接受客戶端的指令，并通過Java進行邏輯處理，這可以適應(yīng)于大規(guī)模項目的應(yīng)用開發(fā)。業(yè)務(wù)邏輯層負責將數(shù)據(jù)庫層的結(jié)果傳輸給web層，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)庫層在數(shù)據(jù)存儲層和業(yè)務(wù)邏輯層之間，將數(shù)據(jù)訪問代碼進行隱藏，可對關(guān)系數(shù)據(jù)庫和對象間進行計算機映射，有效彌補了關(guān)系與對象間的阻抗不匹配差異。
2.3 J2EE五層分層技術(shù)的應(yīng)用
在J2EE環(huán)境里，五層結(jié)構(gòu)延神了經(jīng)典三層結(jié)果：客戶層、web應(yīng)用層、業(yè)務(wù)層、集成層和資源層。這里的前兩層主要由三層結(jié)構(gòu)中客服端分化而來，后兩層由數(shù)據(jù)庫分化，前者用于對數(shù)據(jù)持久性訪問，包括數(shù)據(jù)庫的映射、事務(wù)處理等，后者指文件系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫。通過這種分層模式，可以將系統(tǒng)分層多個組件，讓這些構(gòu)件組件安放在不同的機器上。
2.4中間件技術(shù)的應(yīng)用
隨著數(shù)據(jù)通信與計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，中間件技術(shù)作為面向?qū)ο蠹夹g(shù)被開發(fā)，中間件主要是在分布式的計算環(huán)境當中，對互通、互連及資源共享等應(yīng)用功能實現(xiàn)的獨立系統(tǒng)軟件，能夠屏蔽異構(gòu)與分布集成所帶來的各種復(fù)雜技術(shù)的細節(jié)，大大減少了技術(shù)上的負擔。中間件種類較多，依據(jù)技術(shù)不同，在系統(tǒng)作用中，能分成DM、MOM、OOM中間件、RPC與TPM中間件等，這些中間件在計算機軟件的實際開發(fā)中，獲得了廣泛應(yīng)用。
2.4.1面向消息中間件（MOM）
MOM中間件技術(shù)將信息同步傳送，也可異步傳送。MOM除了具有一般中間件特點外，還具有異步通信、消息傳遞列隊化與傳遞的安全可靠等特點。軟件開發(fā)中，MOM分層技術(shù)已成中間件技術(shù)領(lǐng)域中銷售最大及應(yīng)用最廣的中間件產(chǎn)品，在交通、金融及郵電等行業(yè)獲得了廣泛應(yīng)用。應(yīng)用消息列隊的中間件實施應(yīng)用編程的時候，其應(yīng)用程序主要運用消息列隊的中間件與對方進行間接通訊。
與遠地或者本地應(yīng)用程序進行通信時，它是通過隊列管理器完成服務(wù)的，對于通信雙方來說，只要把消息交給隊列管理器即可，無需關(guān)心消息怎樣到達，是否會丟失等，效簡化了軟件的開發(fā)形式，消息列隊的中間件能夠多平臺多協(xié)議支持。
2.4.2遠程過程調(diào)用中間件（RPC）
遠程過程調(diào)用的中間件應(yīng)用在客戶和服務(wù)器計算方面，與數(shù)據(jù)庫相比，更具先進性和實用性；通過應(yīng)用遠程過程調(diào)用機制，程序員可以編寫客戶方需要的應(yīng)用。由于即C具有較強的靈活性，可以在較為復(fù)雜的計算環(huán)境中應(yīng)用，同時也支持跨平臺使用，實時調(diào)用遠端的子程序，充分滿足編程過程的細節(jié)問題。但是即C應(yīng)用也具有一些不足之處，主要體現(xiàn)為即C普遍用于程序之間的通信功能，是采取同步通信方法，只能在小型范圍內(nèi)使用，在大型應(yīng)用環(huán)境中，顯然這種方式存在阻礙，必須考慮網(wǎng)絡(luò)故障、處理并發(fā)操作、流量控制、進程同步等更多方面的問題。
2.4.3面向?qū)ο蟮闹虚g件
在當前一些大型應(yīng)用軟件中，多采用基于組件技術(shù)，同時分布系統(tǒng)還需要集成各個節(jié)點中不同系統(tǒng)平臺的新組件與老版組件；但是這些組件的應(yīng)用面臨相互兼容、相互操作的問題，如果只能在各自的平臺中運行，則無法發(fā)揮應(yīng)有作用。因此，研發(fā)應(yīng)對該種組件環(huán)境的中間件應(yīng)運而生，基于對象技術(shù)與分布式技術(shù)的發(fā)展，面向?qū)ο蟮闹虚g件提供了一種全新的通訊機制，可以在異構(gòu)分布的計算環(huán)境中滿足傳遞對象請求，這些對象可以來自本地服務(wù)器，也可來自遠程機器。在面向?qū)ο蟮闹虚g件中，CORBA的功能較為強大，可以實現(xiàn)跨平臺應(yīng)用，但是過于龐大，應(yīng)用過程復(fù)雜；JavaBeans相對靈活、便捷，可以在瀏覽器中應(yīng)用，但是運行效率有待提高；DCOM模型可以在Windows平臺操作，當前應(yīng)用較為廣泛。但是由于DCOM與CORBA兩種標準的競爭較為激烈，二者存在一定差別，阻礙了面向?qū)ο笾虚g件的標準化進程。
3.結(jié)語
隨著計算機應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜化，分層技術(shù)在計算機軟件開發(fā)中應(yīng)用越來越廣泛，它有效提高了軟件系統(tǒng)的擴展性能和安全性能，縮短了軟件開發(fā)周期和成本，開發(fā)人員要及時將這些新技術(shù)融入到軟件開發(fā)中去，以滿足客戶對計算機軟件的需求。
【參考文獻】
[1]焦麗平.試論計算機軟件開發(fā)中的分層技術(shù)運用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2013（2）.
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