基于计算机软件开发中分层技术的应用

基于计算机软件开发中分层技术的应用

李宝存

天津甘泉集团有限公司天津300350

摘要：随着信息社会的发展，计算机软件的应用越来越广泛，计算机软件的开发也成为技术人员研究热点。本文简要概述了基于多层结构模式开发的软件及其优点，并详细探讨了分层技术在软件开发中的应用。

关键词：计算机；软件开发；分层技术；运用

随着信息社会的发展，计算机软件的应用越来越广泛，计算机软件的开发也成为技术人员研究热点。早期的计算机软件主要以单层结构模式开发为主，随着网络结构的复杂化，用户对软件的性能要求也越来越高，基于单层结构或二层结构模式开发的软件已不能满足日益增长的需求，许多新技术应用到计算机软件开发中来，如结构体系的多层设计、程序模块化设计和软件的分层技术等等，这极大提高了软件设计的效率和性能，增强了计算机开发的适应性和灵活性。本文简要概述了基于多层结构模式开发的软件及其优点，并详细探讨了分层技术在软件开发中的应用。

1基于多层结构模式开发的软件及其优点分析

计算机软件开发是为了设计出高质量的软件产品，满足计算机用户的功能要求，基于构件的软件开发，可以应用已经通过严格测试的构件来实施软件系统的搭建，这有效缩短了开发时间和设计效率，保证了新产品的性能质量。软件系统通过分组各层次的构件模块，让底层的构件与物理硬件或数据库相联，为系统运行提供通用算法，高层构件提供特定功能，从整个系统来看，计算机软件的结构没有严格上的层次关系，上下层是依赖关系，计算机系统的层次化，从广泛意义上来讲，是多层次的构件聚集，从细微角度来看，才具备内部层次关系。

计算机软件开发中运用分层技术，能够逐步实现系统设计的逐级抽象，使复杂系统的各部分功能分解，逐级转化到软件系统的设计中去。运用分层技术开发出的软控，具备良好的可扩展性，提高软件的稳定性，当某层功能发生变化时，仅与上下层有关联，不影响整个系统的其他层次。分层模式还支持计算机软件的复用，能让软件实行自行开发，各层次之间只要遵循一定的接口标准，软件与软件之间能实现无缝隙结合。

2分层技术在计算机软件开发中的应用

随着计算机技术的不断发展，分层技术在软件开发中的应用越来越广泛，已由两层、三层及多层次发展，相关理论技术也不断完善，大大缩短了软件开发周期。下面对分层技术的应用做简单分析。

2.1两层和三层分层技术的应用

两层分层模式主要指客服端和服务器，客服端给用户提供操作界面，用户通过客服端来进行操作，把指令发送到服务器，服务器接收指令后查询数据库，经过逻辑处理后把查询结果返回给用户，这种两层结构的网络模式能处理大量的查询操作，但当客户数量增加时，就会出现扩充性能差、通讯效果差、维护成本大量增加等缺陷，为了满足应用系统的要求，出现了三层分层技术，这种层次技术就是在原有的客户端和服务器段加入了应用服务器，其中服务器主要用来存储数据、提高信息访问和优化，客服端可实现人机交互，而应用服务器用来处理相关的业务逻辑，这样就有效降低了客户端和服务器的工作负荷。与二层结构相比，应用三层网络结构技术的网络系统更加容易维护、扩展性能更强、安全性能更好。

2.2四层网络技术的应用

随着计算机应该环境日益复杂，客户对软件系统要求也越来越高，需要将用户层、业务逻辑层及数据库服务器按功能模块分开，使其彼此分开降低相互影响，这样三层体系就要四层体系扩展，四层体系结构主要包含web层、业务逻辑层、数据库层和存储层。Web层主要基于MVC结构进行设计开发，有Servlet当作前度控制器接受客户端的指令，并通过Java进行逻辑处理，这可以适应于大规模项目的应用开发。业务逻辑层负责将数据库层的结果传输给web层，实现数据交换。数据库层在数据存储层和业务逻辑层之间，将数据访问代码进行隐藏，可对关系数据库和对象间进行计算机映射，有效弥补了关系与对象间的阻抗不匹配差异。

2.3J2EE五层分层技术的应用

在J2EE环境里，五层结构延神了经典三层结果：客户层、web应用层、业务层、集成层和资源层。这里的前两层主要由三层结构中客服端分化而来，后两层由数据库分化，前者用于对数据持久性访问，包括数据库的映射、事务处理等，后者指文件系统或数据库。通过这种分层模式，可以将系统分层多个组件，让这些构件组件安放在不同的机器上。

2.4中间件技术的应用

随着数据通信与计算机网络发展,中间件技术作为面向对象技术被开发,中间件主要是在分布式的计算环境当中,对互通、互连及资源共享等应用功能实现的独立系统软件,能够屏蔽异构与分布集成所带来的各种复杂技术的细节,大大减少了技术上的负担。中间件能重用于操作系统、数据库与应用软件间的结构,具有缩短开发周期、加强应用开发、确保系统运行与降低软件开发风险等作用。

中间件种类较多,依据技术不同,在系统作用中,能分成DM、MOM、OOM中间件、RPC与TPM中间件等,这些中间件在计算机软件的实际开发中,获得了广泛应用。

2.4.1面向消息中间件(MOM)

MOM中间件技术将信息同步传送,也可异步传送。MOM除了具有一般中间件特点外,还具有异步通信、消息传递列队化与传递的安全可靠等特点。软件开发中,MOM分层技术已成中间件技术领域中销售最大及应用最广的中间件产品,在交通、金融及邮电等行业获得了广泛应用。应用消息列队的中间件实施应用编程的时候,其应用程序主要运用消息列队的中间件与对方进行间接通讯。

与远地或者本地应用程序进行通信时,它是通过队列管理器完成服务的,对于通信双方来说,只要把消息交给队列管理器即可,无需关心消息怎样到达,是否会丢失等,效简化了软件的开发形式,消息列队的中间件能够多平台多协议支持。

2.4.2远程过程调用中间件(RPC)

远程过程调用的中间件应用在客户和服务器计算方面,与数据库相比,更具先进性和实用性;通过应用远程过程调用机制,程序员可以编写客户方需要的应用。由于即C具有较强的灵活性,可以在较为复杂的计算环境中应用,同时也支持跨平台使用,实时调用远端的子程序,充分满足编程过程的细节问题。但是即C应用也具有一些不足之处,主要体现为即C普遍用于程序之间的通信功能,是采取同步通信方法,只能在小型范围内使用,在大型应用环境中,显然这种方式存在阻碍,必须考虑网络故障、处理并发操作、流量控制、进程同步等更多方面的问题。

2.4.3面向对象的中间件

在当前一些大型应用软件中,多采用基于组件技术,同时分布系统还需要集成各个节点中不同系统平台的新组件与老版组件;但是这些组件的应用面临相互兼容、相互操作的问题,如果只能在各自的平台中运行,则无法发挥应有作用。因此,研发应对该种组件环境的中间件应运而生,基于对象技术与分布式技术的发展,面向对象的中间件提供了一种全新的通讯机制,可以在异构分布的计算环境中满足传递对象请求,这些对象可以来自本地服务器,也可来自远程机器。在面向对象的中间件中,CORBA的功能较为强大,可以实现跨平台应用,但是过于庞大,应用过程复杂;JavaBeans相对灵活、便捷,可以在浏览器中应用,但是运行效率有待提高;DCOM模型可以在Windows平台操作,当前应用较为广泛。但是由于DCOM与CORBA两种标准的竞争较为激烈,二者存在一定差别,阻碍了面向对象中间件的标准化进程。

3结言

随着计算机应用环境的复杂化，分层技术在计算机软件开发中应用越来越广泛，它有效提高了软件系统的扩展性能和安全性能，缩短了软件开发周期和成本，开发人员要及时将这些新技术融入到软件开发中去，以满足客户对计算机软件的需求。

[参考文献]

[1]焦丽平.试论计算机软件开发中的分层技术运用[J].数字技术与应用,2013(2).

[2]赵明亮.计算机应用软件开发技术[J].黑龙江科技信息,2011(26).