分層技術在計算機軟件開發中的運用研究

丁俊 李潔瓊

摘 要：在社會經濟與科技飛速進步的背景之下，計算機技術的發展融入了許多領域當中，使用者也對其功能性提出了更高的要求，確保其能夠應對不同的使用場景和實際需求。為了提升計算機使用時的響應速度和工作效率，運用分層技術能夠將計算機的開發領域進行劃分，能夠實現多線程和有效隔離的目的，為軟件開發提供了新的思路。因此，系統地介紹了分層技術的概念特點和計算機軟件開發的實際需求，結合二者之間的技術聯系，詳細討論分層技術在計算機軟件開發中的運用。

關鍵詞：分層技術; 計算機軟件開發; 運用研究

中圖分類號：TP311? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ?文章編號：1006-3315（2021）1-166-002

計算機技術的不斷發展，對于提升人們的日常工作效率和各類生活服務等都具有重要的意義。在軟件的設計開發中要學會應用新的理念對原有結構進行不斷優化，使軟件在具備多項服務功能的同時能夠更加集成高效。分層設計的優勢在于把有限的資源空間進行了合理的劃分，也能夠把復雜的功能進行拆解，實現了技術上的升級和結構設計的多樣性。在運用分層技術進行軟件開發時要結合實際需求，預留一部分空間和功能接口，確保軟件的實際使用能夠更穩定。

一、分層技術的概述

（一）分層技術概念

在計算機軟件的開發設計中需要運用各類邏輯語言完成需求分析和功能實現，軟件結構是目前所有應用當中必不可少的部分。分層技術主要是指在進行軟件設計的過程當中將一些復雜的用戶需求進行拆解，通過不同層級結構之間的功能配合和對有限資源的高效利用，促進軟件快速完成需求相應，并保證運行的穩定。在計算機不斷發展的進程當中，各類軟件應用已經融入了日常生活與工作當中，分層化的開發設計理念在面對復雜需求時具有更好的應對性，也是打破原有單線程處理模式的重要探究方向，隨著現代化軟件服務的不斷優化和集中，多層結構是軟件設計的重要趨勢，還需要技術人員結合實際合理選擇，保障軟件的產品質量。

（二）分層技術特點

結合分層理念的開發與案例可以發現，其應用的優勢性和廣泛性很強，能夠有效縮短軟件研究的周期并保證系統運行的穩定。當軟件設計中出現需要進行擴容、更新等需求時，技術人員只需要針對對應的功能層級進行修復調整即可，借助層級之間運行的隔離性更好地保障后續維護工作的便捷性。運用分層的開發理念在進行復雜需求的拆解中必須要保證流程的順暢性和層級工作的邏輯性，是以使用需求為導向的一種開發理解，技術人員在工作中更加快速、保質，更符合當下激烈的軟件市場競爭的開發需求。

二、計算機軟件開發的實際需求

軟件分層設計的優勢十分突出，也是改善傳統設計工作不足的重要方法。首先，分層技術的應用適應力很強，不同的計算機系統和各類軟件開發工具都能夠和分層設計進行良好的融合，尤其是一些實際需求較為復雜的軟件，運用這種設計理念可以有效減輕工作量和工作難度。在一些需要團隊合作完成軟件開發設計的產品，分層的理念更具有競爭力，可以進行快速拆解與合作，提高實際工作效率[1]。其次，分層技術在呈現軟件功能上的表現更加穩定，每一個層級之間有一定的獨立性，在響應過程中不會出現錯誤的累計和放大，實際的功能表現也更加多樣化。在當前的軟件市場當中，穩定的產品特性更受消費者的偏愛，在對其進行升級優化時也更加便捷，確保了產品的長期使用與維護。

三、軟件開發與分層設計的聯系

根據分層技術的基本原理，將其應用于軟件開發當中具有更強的適應性，能夠更好地實現軟件功能的優化。首先，分層技術將用戶和各類計算機資源進行了區分，能夠更有效地保障軟件在使用過程中的高效性與穩定性。分層技術不僅僅是把開發區域進行了隔離，在滿足服務需求的前提下，層級之間和層級內部都可以實現功能需求的調用，更好地保證了在有限的軟件資源中更好地發揮軟件應用的優勢，這也是軟件開發中應用該技術的重要前提。其次，分層的理念在軟件開發設計中能夠促使技術人員把復雜的需求和功能進行簡化，并按照不同的資源層級進行拆解，有利于提升軟件設計與開發的運轉周期，為企業贏得更多的經營競爭空間。高效率的軟件設計和高質量的軟件服務是產品廣泛應用的重要保障。

四、分層技術在開發中的運用

（一）雙層技術應用

雙層結構主要是指客戶層和服務器，將二者分離后能夠確保軟件運行的邏輯性。首先，在客戶層中收入了所有與客戶需求相關的信息，并將其直接傳遞到服務器進行配置和查詢，完整整合處理后再回傳至客戶層進行顯示。盡管雙層結構能夠實現需求與響應之間的分離，但在實際工作中依然是單一化的工作邏輯完成的，且需要經歷兩次的信息傳遞，實際優化效果較為有限。在一些用戶數量較少或信息體量較少的軟件中可以運用雙層結構進行設計，能夠完成需求功能的實現，但隨著軟件推廣和功能升級，這種簡單的設計邏輯就會產生一定的不適應性[2]。在對雙層結構的應用分析中發現，超出一定的用戶和信息負載閾值后軟件服務器的響應速度會明顯降低，且出現運行錯誤的概率也有所增加。

（二）三層技術應用

三層結構是技術人員針對雙層結構的不足進行的一次優化處理，通過引入數據庫的方式進行擴容，改善了負載有限的問題。在三層結構當中，用戶的需求傳送到服務器后能夠通過調用數據庫的方式快速完成數據的查找等需要，能夠明顯提升服務的響應速度和質量，在許多中小型軟件設計開發當中都要廣泛的應用。在數據庫結構的實際工作中能夠把需求采集傳輸、需求響應服務和數據處理進行拆解，通過設計不同功能層級的明確分工的方式來完善軟件功能[3]。但是三層結構設計也存在一定的缺點，整個服務提供的過程中層級之間有較強的依賴性，上層接功能的實現是下層級功能的開端，若任何一環出現問題都會導致系統的故障，在運行中的穩定性較弱。

（三）四層技術應用

隨著計算機軟件服務的不斷升級和用戶提出的更高要求，在進行軟件設計和開發的過程中也更加重視對其他技術手段的融合，通過Web層的引入能夠明顯提升系統運行的效率。在四層結構當中一般將Web放置于數據層和業務之間，通過Web層能夠更好地實現數據信息的交換和處理。數據庫的體量更加龐大，為了高效實現用戶需求相應可以通過Web層接入隱藏數據訪問代碼，通過尋找軟件系統和數據庫之間的差異化進行更加高效地匹配，確保了服務需求的功能性[4]。在Web層當中能夠實現與業務相連接的效果，將層級之間的應用進行分隔，利用端口串接的方式進行調用和通信，有效保障了軟件系統運行的穩定性。

（四）中間技術應用

中間件是在計算機迅速發展過程中形成的一種屬于分層理念但整體設計思路更加獨立的軟件體系，能夠更好地解決技術人員在進行開發設計時面臨的一些操作技術困難。中間件能夠合理優化軟件的實操、應用和數據資源的聯系，在相互調取和引用的過程中必須要按照接口連接的標準進行開發和設計[5]。在標準化設計的影響之下，軟件的開發周期也能夠明顯加快，對于技術人員和應用企業而言都更具有優勢，在進行功能升級與優化時也更加便捷。在軟件系統的運行中各個層級之間需要使用的功能資源配置有一定的差異化，借助中間件能夠實現互補利用的目的，有效減弱了軟件設計中面臨的開發風險，產品的保障性也得到了提升。

（五）五層架構應用

對于一些有特殊用途或客戶體量巨大的應用軟件可以采用更高緯度的優化開發與設計，把數據庫再細分為集成與資源兩部分，當用戶的需求采集錄入后集成結構就開始更有針對性地進行事物的處理并實現與數據庫之間的映射連接。在資源層當中包含了體量更大的數據信息，在響應時更具有對應性和獨立性，從運行邏輯上更好地減少了出現系統故障的概率[6]。由于映射結構存在著一對一或一對多的關系，根據用戶的一個服務需求能夠將所有相關的信息全部反饋并進行綜合化的分析整合。當出現多個需求請求時也能夠更好地保證數據庫資源的營銷，整體運行的穩定性和高效性更強。

五、開發實例的研究分析

以某個商用管理軟件的開發設計為例展開分析，其需要實現的功能包括了顧客需求記錄、站內信息搜索、運營與收支管理、行政事物和產品售后等不同方面的信息，軟件在實現這些功能時還需要額外考慮系統平衡維護、服務器的分配等。在該實例當中采用分層技術進行軟件應用的設計，首先將管理系統作為基礎，每一個子需求夠可以通過管理系統對其中的信息金叉搜索、查詢、更改和輸出，是軟件系統當中的最大層級。客戶層當中可以用于內部信息的查詢、定位和相關詳細數據的限制，通過調取數據層信息幫助快速滿足用的消費需求。用戶的需求指令發出后由主控對服務器的空間和流量進行合理分配，選擇相關的層級予以響應，確保了系統的穩定運行。在運營管理層中需要將商鋪當前所有貨品的情況進行詳細記錄，若出現缺貨、補貨等情況時要及時進行數據的修改，并以動態化的方式在數據庫內進行存儲，對其他層級原有的工作流程等不會造成影響和改變。

六、結束語

總之，分層技術的優勢十分突出，能夠根據實際需求將開發領域進行完整劃分，相互之間既有聯系又有獨立性，確保多進程工作的穩定與高效。根據實際需求差異，雙層至五層架構劃分逐漸細致，在用戶和服務器之間引入了界面、Web、數據層等不同的層級結構，在計算機軟件的設計開發過程當中能夠有效縮短周期并實現成本的管控，為推動計算機技術發展打下了良好的理論與設計基礎。設計人員在運用分層理念時要注意合理性，同層和層間的相互調用必須有服務依據。

基金項目：院級大規模在線開放課程（MOOC）《WEB程序設計（JSP）》項目，2019MOOC07;安徽省級精品線下開放課程《WEB程序設計（JSP）》項目

參考文獻：

[1]王利.分層技術在計算機軟件開發中的實踐與探索[J]電腦編程技巧與維護，2018（05）：25-32

[2]郭寅，馮祥.新時期分層技術在計算機軟件開發中的運用分析[J]中國高新技術企業，2016（15）：45-46

[3]問樹榮，江連國.分層技術在計算機軟件開發中的實踐與探索分析[J]科技創新與運用，2017（89）：17-18

[4]林暢，陳素蘭.分層技術在計算機軟件開發中的實踐分析[J]科技與企業，2017（32）：38-39

[5]葉娜，朱秀娟.試論計算機軟件開發中的分層技術運用[J]無線互聯科技，2015（06）：46-56

[6]蔣峰.分層技術在計算機軟件開發中的應用探討[J]電腦編程技巧與維護，2015（18）：21-22