探討計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序編程模型的發(fā)展方向

張躍

摘 要：應(yīng)用程序作為計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)用戶功能的一類程序，先后經(jīng)歷了單機(jī)版、客服端服務(wù)器版本、分布式版本、云計(jì)算版本的發(fā)展，這是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展和用戶業(yè)務(wù)需求共同提升的結(jié)果，計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序編程模型也隨之發(fā)生變化，從代碼的可維護(hù)性、代碼復(fù)用性以及計(jì)算存儲(chǔ)性能方面都進(jìn)行優(yōu)化和升級(jí)，常見的應(yīng)用程序編程模型主要有單層模型、雙層模型、多層應(yīng)用模型等，本文以計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序編程模型為主要內(nèi)容，從應(yīng)用程序編程模型概述、常見的編程模型以及發(fā)展方向等方面進(jìn)行簡(jiǎn)要的論述和探討，為更好的了解和應(yīng)用計(jì)算機(jī)編程模型提供參考。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；應(yīng)用程序；編程模型；方向

一.計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序編程模型概述

計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序區(qū)別操作系統(tǒng)以及底層服務(wù)支撐程序，是直接面向用戶，提供特定業(yè)務(wù)功能的一類計(jì)算機(jī)程序，按照一般計(jì)算機(jī)軟硬件層次結(jié)構(gòu)的劃分，計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序處于操作系統(tǒng)之上，利用操作系統(tǒng)所提供的計(jì)算機(jī)服務(wù)接口，實(shí)現(xiàn)其業(yè)務(wù)功能。人們?nèi)粘＾k公所用的Microsoft Office辦公軟件、Adobe系列軟件、Music player音頻軟件、各類OA、WebChat等都都是計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序。

所謂的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序編程模型，則是組織數(shù)據(jù)、UI（用戶接口）以及業(yè)務(wù)流的編程方式，編程模型受到用戶數(shù)據(jù)量、業(yè)務(wù)方式以及計(jì)算機(jī)性能等因素的影響，以現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)典型應(yīng)用——云計(jì)算和大數(shù)據(jù)應(yīng)用，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序編程模式必然受到極大的限制，容易達(dá)到計(jì)算機(jī)性能的瓶頸，因此采取分布式的解決方案實(shí)現(xiàn)了云計(jì)算大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和性能問題。下文圍繞計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序編程模型進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的探討。

二.常見計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序編程模型以及發(fā)展方向介紹

（一）單層應(yīng)用程序編程模型

早期計(jì)算機(jī)價(jià)格昂貴，計(jì)算機(jī)各類計(jì)算、存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)資源相對(duì)稀缺，人們的業(yè)務(wù)需求相對(duì)單一，基于如此應(yīng)用條件下，計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序多以單層編程模型予以實(shí)現(xiàn)。所謂單層編程模型，多直接運(yùn)行于計(jì)算機(jī)單機(jī)系統(tǒng)之上，用戶服務(wù)接口UI以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)持久化未進(jìn)行分離，編程過程代碼層次性較差，各類數(shù)據(jù)操作“你中有我、我中有你”，在業(yè)務(wù)功能相對(duì)簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)性能要求不高的前提下，這種單層編程模型持續(xù)了一定的時(shí)期。單層應(yīng)用程序編程模型條件下，各類用戶使用計(jì)算機(jī)時(shí)，多以終端的方式進(jìn)行應(yīng)用，隨著計(jì)算機(jī)性能的不斷發(fā)展、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量的大幅增長(zhǎng)，這種單層編程模型在代碼可維護(hù)性、復(fù)用性等方面容易受到限制，單層應(yīng)用程序編程模型也就逐漸被拋棄。

（二）雙層應(yīng)用程序編程模型

多層應(yīng)用程序編程模型，基于單層編程模型的發(fā)展而來，是剝離單層應(yīng)用模型中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和用戶服務(wù)接口而形成的，應(yīng)用程序開發(fā)人員借助于雙層編程模型，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和持久化過程的代碼復(fù)用，相較于單層編程模型而言，整個(gè)代碼的可維護(hù)性方面有了大幅的提升，也為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)由原始的文件操作向數(shù)據(jù)庫(kù)持久化操作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在相同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)條件下，只需要對(duì)持久化層進(jìn)行簡(jiǎn)單的修改即可完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)業(yè)務(wù)，這是雙層應(yīng)用程序最大的模型優(yōu)勢(shì)，同樣為以后發(fā)展多層應(yīng)用程序編程模型提供了業(yè)務(wù)思路。雙層應(yīng)用程序主要存在的問題主要是，業(yè)務(wù)邏輯（Business）與用戶接口（UI）還存在代碼混編，在不同的設(shè)備展現(xiàn)，需要進(jìn)行代碼重構(gòu)，代碼可維護(hù)性方面仍然相對(duì)不足。

（三）多層應(yīng)用程序編程模型

為解決雙層編程模型的不足，多層應(yīng)用程序編程模型應(yīng)運(yùn)而出，其中MVC三層編程模型較為常見，在目前各種BS（瀏覽器服務(wù)器）以及CS（客戶端服務(wù)器）應(yīng)用中極其普遍，所謂的MVC三層模型，就是抽取了用戶接口以及業(yè)務(wù)邏輯代碼，使得最終用戶展現(xiàn)成為VIEW（視圖層），通過構(gòu)建用戶數(shù)據(jù)模型Model進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝和交換，而Control（控制層）就是相關(guān)業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)底層數(shù)據(jù)持久化與上層業(yè)務(wù)的互相調(diào)用，這種多層編程模型，較好的解決了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)展示和業(yè)務(wù)功能的分離，代碼可維護(hù)、可復(fù)用度較好，也是軟件開發(fā)行業(yè)所推崇的一種編程模型。以移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用為例，不同的智能終端顯示方式不盡相同，多層應(yīng)用程序的編程模型，即修改視圖層（VIEW層）即可完成終端切換，代碼復(fù)用性較好。

（四）傳統(tǒng)多層結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序變形模型

近年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)用程序所處理的數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)更加復(fù)雜，編程模型也不斷變形，總體的發(fā)展趨勢(shì)仍以分層的編程模型為主，在細(xì)節(jié)處理過程中有了更多層次劃分，這是總體的發(fā)展方向。以云計(jì)算數(shù)據(jù)處理中Map/Reduce過程而言，前置模型是一致的的，從視圖層訪問、數(shù)據(jù)模型構(gòu)建基本類似，在后期業(yè)務(wù)處理時(shí)，則細(xì)化為Map過程以及Reduce過程，Map過程是數(shù)據(jù)分解的一系列操作，而Reduce是對(duì)處理完成后的數(shù)據(jù)進(jìn)行組裝的操作，通過細(xì)化業(yè)務(wù)處理，能夠在分布式計(jì)算機(jī)主機(jī)上進(jìn)行同步處理，這是云計(jì)算之所以能夠提供強(qiáng)大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算功能的奧秘所在。因此，從當(dāng)前具體編程應(yīng)用來看，仍以多層編程模型為主，根據(jù)不同業(yè)務(wù)需求進(jìn)行層次變形處理是現(xiàn)階段主要的發(fā)展方向。

（五）其他應(yīng)用編程模型

近年來計(jì)算機(jī)逐漸由人工編程向智能化應(yīng)用進(jìn)行過度，在這種技術(shù)背景下，計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序的編程模型有了顛覆性的變化，計(jì)算機(jī)程序人員可以從繁忙的編程工作中解脫出來，更加關(guān)注具體業(yè)務(wù)問題的分析和解決思路，而具體的代碼實(shí)現(xiàn)則有人工智能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)即可，從最新的一些行業(yè)動(dòng)態(tài)來看，目前簡(jiǎn)單的編程應(yīng)用，利用人工智能（AI）技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)，而相對(duì)復(fù)雜的編程，技術(shù)尚未達(dá)到，但作為行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)，這種智能化的編程技術(shù)值得探究。需要指出的是，未來計(jì)算機(jī)從而人員，往往工作于某一層次的計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用，而相對(duì)整體和宏觀的認(rèn)識(shí)了解會(huì)逐漸模糊，這是需要值得警惕的。總之，智能化技術(shù)的發(fā)展，會(huì)造成編程模型如何發(fā)展尚值得觀察和探究。

三.計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展對(duì)應(yīng)用程序編程模型發(fā)展影響的思考

單層編程模型的應(yīng)用、還是多層編程的應(yīng)用都是以計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的大背景為前提的，脫離的計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展大背景而單純的討論應(yīng)用程序編程模型是無(wú)意義的。從應(yīng)用程序編程模型的發(fā)展過程來看，主要圍繞編程開發(fā)的可控性、可維護(hù)性、代碼的復(fù)用性、業(yè)務(wù)功能的復(fù)雜度以及對(duì)計(jì)算存儲(chǔ)性能的要求進(jìn)行變換和發(fā)展的，早期單層編程模型到多層模型的發(fā)展主要以代碼控制為主，而后期多層代碼變形則是以業(yè)務(wù)功能以及計(jì)算存儲(chǔ)性能的提升為主要目的的，如今人工智能等技術(shù)的快速推進(jìn)，編程模型也必然會(huì)朝著智能化、易構(gòu)性等方向進(jìn)行大幅度的轉(zhuǎn)變。由此可見，應(yīng)用程序編程模型的發(fā)展是以計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展為背景，技術(shù)推動(dòng)應(yīng)用的發(fā)展，而應(yīng)用需求的變化同樣促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)一步提升。

四.小結(jié)

綜上所述，計(jì)算機(jī)編程模型的發(fā)展是以計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展為支撐的，圍繞用戶業(yè)務(wù)需求的不斷變化、應(yīng)用程序的可維護(hù)性方面進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)的，文章圍繞計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序編程模型的發(fā)展主線，分析和介紹了常見的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序編程模型以及演化過程，并結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展大背景對(duì)應(yīng)用程序編程模型發(fā)展影響進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，為更好的了解和應(yīng)用計(jì)算機(jī)編程技術(shù)，優(yōu)化編程模型提供思路。

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