關于分層技術在計算機軟件中的應用研究

黎乾坤

1 分層技術的概述

1.1 分層技術的內涵

分層技術是指在軟件開發過程中將每一個環節都進行分類劃分，每一層根據需要制定出完全不同的解決方案，并設計出具體的工作流程，各個層次地位平等，相互聯系，互相協調共同構成完整的軟件系統。分層技術可以融合軟件制作過程中的具體方案和操作過程，解釋各個層次之相互依賴的關系，建立一個相互獨立又相互依存的開放性系統結構。在使用分層技術時需要結合實際情況和客戶的具體需求，采用科學合理的處理方法，利用各層次之間的聯系，建立一套完整封閉的系統，發揮計算機軟件的各項功能，滿足消費者的不同需求[1]。

1.2 分層技術的特點

在計算機軟件開發過程中利用分層技術，可以提高軟件開發質量，縮短軟件開發周期和成本，提升軟件可靠性以及開發效率。分層技術主要有以下特點：

1）拓展性。分層技術對計算機功能開發和性能具有拓展作用。它可以根據軟件開發者的需求適當的進行簡化分解，或者進行拓展升級，使計算機軟件的功能多樣化，確保其在設計完成后可以高效運行和升級優化。

2）提高開發率。分層技術不僅提高了軟件的有效開發率，而且也為軟件的可靠運行提供了保障。在軟件開發過程中使用分層技術，可以根據實際需求合理改造原本的計算機系統，這樣就可以縮短開發時間提高開發效率。

3）獨立性。分層技術的使用，使得計算機軟件架構中的每一層面都是獨立存在的，當有某一層面發生故障時，不會對其他層面造成影響。這種獨立性可以保證每一層面的功能不受其他層面功能的影響，保證軟件的有效運行。

4）穩定性。分層技術的使用提高了軟件開發效率，縮短開發周期，有利于軟件的穩定運行，提升軟件的可靠性，有助于保證計算機整體運行的穩定性。

5）操作便捷。使用分層技術可以根據實際需求定義軟件功能層接口，實現軟件的自然研發和優化，利用標準接口將功能層連接在一起，使得軟件的二次開發和優化更加便捷。

2 分層技術在軟件開發過程中的應用分析

為滿足不同人對于軟件的需求，計算機軟件開發技術不斷更新完善，摒棄了原有的單層處理技術，向分層技術處理模式發展。分層技術主要有雙層、三層、四層、五層、中間件，下面針對這些技術的應用進行分析。

2.1 雙層技術

雙層技術主要是由數據庫的服務器和客戶端構成，客戶端主要是提供用戶界面和邏輯處理，服務器接收到客戶端下達的指令以后，在一定的演算模式下并結合驗算公式將得出的結論和數據終端進行反饋和鏈接[2]。這種結構下如果使用客戶數量較少，計算機的處理速度較快，反饋的信息也比較準確，但是如果計算機所使用的客戶數量較多時，計算機的擴充性能、識別能力、數據處理能力等就會相應下降，容易導致計算機系統癱瘓，因此雙層技術逐漸被淘汰，三層技術出現并投入使用。

2.2 三層技術

三層技術是為了彌補二層技術的缺陷而產生的，其主要由客戶端、數據服務端和應用服務器三者構成。應用服務器對二層技術的數據處理進行了優化，當計算機使用客戶數量過多時，應用服務器就可以分擔一部分客戶量，減少數據服務器的加載量。在計算機軟件開發過程中使用三層技術，不僅可以提高計算機信息訪問效率，還實現了計算機與人之間的信息溝通，從而大大提高了計算機軟件的應用效率。現實應用過程中，三層技術分為3個層次：1）業務處理；2）界面處理；3）數據處理。業務處理主要提取相關數據后將申請提交至數據層，此層次主要是分析用戶需求，界面處理層次負責將收集來的用戶需求數據進行加工，然后將處理過的數據提交至業務處理層次，數據處理層次對從界面處理層次接收到的信息再次進行分析，得出的結果將會反饋給業務層次[3]。三層技術在計算機使用過程中分工不同，但區分明顯，層次分明，能夠極大地提高工作效率，另外，用戶環境復雜的條件下，不易區分這些層次。

2.3 四層技術

現如今，計算機行業的發展越來越快，整體大環境的發展使得四層技術逐漸涌現，且該技術也是現在比較先進的，明顯縮短了軟件的開發用時，也使得系統的穩定性能更加顯著。根據用戶對計算機界面、數據庫功能、業務等不同類型的需要，使得計算機三層技術逐漸向四層技術發展。四層技術包含4 個層面：Web 層；數據層；存儲層；業務邏輯層。四層技術是將之前的三層技術作為基礎，對其進行了一個更為細致的劃分。其中Web 層使用不同方式進行開發，降低了系統的拓展性及維護性難度，數據層能夠隱藏系統所涉及的所有數據及代碼，業務邏輯層主要負責將數據層傳輸的數據傳遞至Web層進行處理，根據不同用戶的實際要求，在對象和關系數據庫間對系統軟件進行映射處理，以此滿足人們對數據修改及存儲的需求，且可以極大滿足計算機軟件對對象層的不同需要，同時還可以規避一些網絡通信細節帶來的問題。該技術根據用戶的不同需求，能夠根據指令對系統數據進行處理，處理過后的數據將會傳輸至網絡層，使數據與數據之間能夠實現彼此的轉換，數據層能夠對傳輸來的數據進行分析，并對其進行整合后對不同數據設置不同的應用權限，如進入頁面需要使用的代碼等，計算機的硬件設備能夠與系統軟件的數據層緊密的匹配、交換、鏈接，是計算機能夠更加高效運轉，并實現優化計算機系統的目的。

2.4 五層技術

五層技術對計算機系統的整體架構進行了更加細致的劃分，主要應用于J2EE 的環境需求，包含了客戶層、集成層、資源層及三層分層結構中分化產生的Web 應用層，該層級實現了在計算機服務器系統中穩定運行的要求，此技術開發出來的軟件也能夠實現在不同設備上使用，極大的滿足了不同用戶的需求，且可以根據系統功能的不同形成不同的組件完成任務，在J2EE 購物系統中，不同用戶在該平臺輸入不同購物需求，客戶端服務器可以有效的匹配不同的用戶需求，如利用Serer 算法進行分配，系統將會根據不同用戶的實際需要增加Server數量，滿足客戶量較大的需求，也能夠使計算機系統始終處于最佳狀態，系統服務器協助不同客戶完成不同交易需求，此分層技術實現了系統的全面拓展，對于不同設備也能進行安裝使用，同時也將分層技術推動至一個全新的領域[4]。

2.5 中間件技術

中間件技術是近年來誕生的一種全新技術，是建立在計算機系統不斷更新的基礎上的，應用范圍較其他技術更為廣泛，其擁有其他技術沒有的獨立性，實際的操作過程中，能夠有效地避免其他技術出現的復雜技術問題，節省了人力、物力、財力，縮短了軟件開發所使用的時間，確保計算機系統能夠有效合理地正常運作，同時大幅提升了開發人員的工作效率，提升了系統應用的全面性。根據技術要求的不同，可分為多種技術類型。MOM 中間件技術主要通過消息列隊的中間件完成應用程序的間接通信，與本地系統程序通信，簡化了軟件開發的形式，RPC 中間件技術則能夠更加便捷有效地滿足用戶需求，即便是在復雜的環境中，該技術也能夠解決軟件編程時所遇到的細節技術問題，RPC 技術只能應用于小范圍的系統中，對于大型應用，該技術存在一定的缺陷，無法滿足大用戶的需求。未來的技術研發過程中，應著重對組件環境的中間件進行研發，以滿足不同用戶的需求，實現跨平臺的應用環境。

3 結語

當前網絡世界快速發展的大前提下，計算機技術的發展也逐步加快，用戶對軟件的需求也逐步提高，為滿足不同用戶的需求，我們需要注重研發計算機系統軟件的分層技術，才能應對軟件高速發展的需求，同時也應從負載均衡、數據庫管理、框架設計等方面著手，提升軟件整體框架的準確性、科學性，研發人員也要不斷學習，降低研發失誤，縮短開發周期，現階段，分層技術仍在不斷發展的過程中，我們只有不斷完善，才能提升研發的效率與質量。