基于計算機軟件開發中分層技術的應用

【摘 要】隨著信息社會的發展，計算機軟件的應用越來越廣泛，計算機軟件的開發也成為技術人員研究熱點。本文簡要概述了基于多層結構模式開發的軟件及其優點，并詳細探討了分層技術在軟件開發中的應用。

【關鍵詞】計算機；軟件開發；分層技術；運用

隨著信息社會的發展，計算機軟件的應用越來越廣泛，計算機軟件的開發也成為技術人員研究熱點。早期的計算機軟件主要以單層結構模式開發為主，隨著網絡結構的復雜化，用戶對軟件的性能要求也越來越高，基于單層結構或二層結構模式開發的軟件已不能滿足日益增長的需求，許多新技術應用到計算機軟件開發中來，如結構體系的多層設計、程序模塊化設計和軟件的分層技術等等，這極大提高了軟件設計的效率和性能，增強了計算機開發的適應性和靈活性。本文簡要概述了基于多層結構模式開發的軟件及其優點，并詳細探討了分層技術在軟件開發中的應用。

1.基于多層結構模式開發的軟件及其優點分析

計算機軟件開發是為了設計出高質量的軟件產品，滿足計算機用戶的功能要求，基于構件的軟件開發，可以應用已經通過嚴格測試的構件來實施軟件系統的搭建，這有效縮短了開發時間和設計效率，保證了新產品的性能質量。軟件系統通過分組各層次的構件模塊，讓底層的構件與物理硬件或數據庫相聯，為系統運行提供通用算法，高層構件提供特定功能，從整個系統來看，計算機軟件的結構沒有嚴格上的層次關系，上下層是依賴關系，計算機系統的層次化，從廣泛意義上來講，是多層次的構件聚集，從細微角度來看，才具備內部層次關系。

在計算機軟件開發中運用分層技術，能夠逐步實現系統設計的逐級抽象，使復雜系統的各部分功能分解，逐級轉化到軟件系統的設計中去。分層模式還支持計算機軟件的復用，能讓軟件實行自行開發，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無縫隙結合。

2.分層技術在計算機軟件開發中的應用

2.1兩層和三層分層技術的應用

兩層分層模式主要指客服端和服務器，客服端給用戶提供操作界面，用戶通過客服端來進行操作，把指令發送到服務器，服務器接收指令后查詢數據庫，經過邏輯處理后把查詢結果返回給用戶，這種兩層結構的網絡模式能處理大量的查詢操作，但當客戶數量增加時，就會出現擴充性能差、通訊效果差、維護成本大量增加等缺陷，為了滿足應用系統的要求，出現了三層分層技術，這種層次技術就是在原有的客戶端和服務器段加入了應用服務器，其中服務器主要用來存儲數據、提高信息訪問和優化，客服端可實現人機交互，而應用服務器用來處理相關的業務邏輯，這樣就有效降低了客戶端和服務器的工作負荷。與二層結構相比，應用三層網絡結構技術的網絡系統更加容易維護、擴展性能更強、安全性能更好。

2.2四層網絡技術的應用

隨著計算機應該環境日益復雜，客戶對軟件系統要求也越來越高，需要將用戶層、業務邏輯層及數據庫服務器按功能模塊分開，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，四層體系結構主要包含web層、業務邏輯層、數據庫層和存儲層。Web層主要基于MVC結構進行設計開發，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，這可以適應于大規模項目的應用開發。業務邏輯層負責將數據庫層的結果傳輸給web層，實現數據交換。數據庫層在數據存儲層和業務邏輯層之間，將數據訪問代碼進行隱藏，可對關系數據庫和對象間進行計算機映射，有效彌補了關系與對象間的阻抗不匹配差異。

2.3 J2EE五層分層技術的應用

在J2EE環境里，五層結構延神了經典三層結果：客戶層、web應用層、業務層、集成層和資源層。這里的前兩層主要由三層結構中客服端分化而來，后兩層由數據庫分化，前者用于對數據持久性訪問，包括數據庫的映射、事務處理等，后者指文件系統或數據庫。通過這種分層模式，可以將系統分層多個組件，讓這些構件組件安放在不同的機器上。

2.4中間件技術的應用

隨著數據通信與計算機網絡發展，中間件技術作為面向對象技術被開發，中間件主要是在分布式的計算環境當中，對互通、互連及資源共享等應用功能實現的獨立系統軟件，能夠屏蔽異構與分布集成所帶來的各種復雜技術的細節，大大減少了技術上的負擔。中間件種類較多，依據技術不同，在系統作用中，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中，獲得了廣泛應用。

2.4.1面向消息中間件（MOM）

MOM中間件技術將信息同步傳送，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。軟件開發中，MOM分層技術已成中間件技術領域中銷售最大及應用最廣的中間件產品，在交通、金融及郵電等行業獲得了廣泛應用。應用消息列隊的中間件實施應用編程的時候，其應用程序主要運用消息列隊的中間件與對方進行間接通訊。

與遠地或者本地應用程序進行通信時，它是通過隊列管理器完成服務的，對于通信雙方來說，只要把消息交給隊列管理器即可，無需關心消息怎樣到達，是否會丟失等，效簡化了軟件的開發形式，消息列隊的中間件能夠多平臺多協議支持。

2.4.2遠程過程調用中間件（RPC）

遠程過程調用的中間件應用在客戶和服務器計算方面，與數據庫相比，更具先進性和實用性；通過應用遠程過程調用機制，程序員可以編寫客戶方需要的應用。由于即C具有較強的靈活性，可以在較為復雜的計算環境中應用，同時也支持跨平臺使用，實時調用遠端的子程序，充分滿足編程過程的細節問題。但是即C應用也具有一些不足之處，主要體現為即C普遍用于程序之間的通信功能，是采取同步通信方法，只能在小型范圍內使用，在大型應用環境中，顯然這種方式存在阻礙，必須考慮網絡故障、處理并發操作、流量控制、進程同步等更多方面的問題。

2.4.3面向對象的中間件

在當前一些大型應用軟件中，多采用基于組件技術，同時分布系統還需要集成各個節點中不同系統平臺的新組件與老版組件；但是這些組件的應用面臨相互兼容、相互操作的問題，如果只能在各自的平臺中運行，則無法發揮應有作用。因此，研發應對該種組件環境的中間件應運而生，基于對象技術與分布式技術的發展，面向對象的中間件提供了一種全新的通訊機制，可以在異構分布的計算環境中滿足傳遞對象請求，這些對象可以來自本地服務器，也可來自遠程機器。在面向對象的中間件中，CORBA的功能較為強大，可以實現跨平臺應用，但是過于龐大，應用過程復雜；JavaBeans相對靈活、便捷，可以在瀏覽器中應用，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，阻礙了面向對象中間件的標準化進程。

3.結語

隨著計算機應用環境的復雜化，分層技術在計算機軟件開發中應用越來越廣泛，它有效提高了軟件系統的擴展性能和安全性能，縮短了軟件開發周期和成本，開發人員要及時將這些新技術融入到軟件開發中去，以滿足客戶對計算機軟件的需求。

【參考文獻】

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