分层技术在计算机软件开发中的应用

2016-03-12张东东

大科技 2016年3期

关键词：开发技术计算机软件应用程序

张东东

（西安思源学院陕西西安 710000）

分层技术在计算机软件开发中的应用

张东东

（西安思源学院陕西西安 710000）

主要研究分层技术在计算机软件开发中的应用，分析总结了分层技术的发展情况和应用优势，并根据分层技术的发展脉络，对传统二/三层开发技术和多层（四/五层）开发技术在计算机软件开发中的应用进行了研究，认为分层开发技术满足现阶段复杂网络结构下大量用户复杂逻辑处理的功能需求，是一种优秀的软件开发技术。

分层技术；计算机；软件开发

计算机网络技术日新月异，极大的改变了人们生产生活方式，加快了沟通效率，使人类进入信息化时代，计算机软件应用也随之快速发展，计算机软件的开发从传统的二层结构逐渐发展为多层次结构，应用分层技术进行计算机程序编程，能够有效提高软件系统的完整度，同时获得更高的灵活性，对软件开发的发展有着重要意义。

1 分层技术

1.1 概述

分层技术是在计算机软件开发中，将不同的结构功能分为不同的层次，同时形成计算机软件内部结构层次之间依赖逻辑关系的技术，提高了计算机软件的可靠性和灵活性，同时降低了应用程序系统升级维护的工作量，软件的功能也更加丰富多样，拓展能力更强。

计算机软件开发在20世纪80年代以前都采用单层次结构，随着计算机小型数据的应用，单层次结构发展迅速，之后计算机网络形成了服务器的概念，为了完成计算机和服务器之间的通信，单层结构逐渐发展为双层结构，并成为了现阶段计算机软件的主流结构形式。计算机程序分层开发技术彻底改变了计算机软件单业务处理的模式，计算机软件逐渐向多层结构形式发展。

1.2 分层开发的优势

分层技术相比于单层开发有着得天独厚的优势，分层技术能够根据程序使用功能的实际需求，对不同功能进行归类，从而完成计算机软件复杂系统的分解，在计算机软件开发的过程中就实现了升级和优化改善，能够从某一功能的底层开始修改，在提高了开发效率的同时，功能相互分离的设计使计算机软件运行稳定性更高，且大大改善了程序的可重用性，通过对功能层次接口的直接定义就能够完成软件的自行开发，标准接口的端口对接更加方便。

2 在计算机软件开发中应用分层技术

2.1 双层/三层技术的应用

双层技术是出现最早，应用最为广泛的分层开发技术，计算机软件开发的发展表现为计算机软件结构层次的增多，从双层向三层、多层发展，软件开发效率和标准化程度越来越高，软件质量也随之上升。双层技术的出现是为了满足客户端和服务器之间的通信要求，程序主要有数据库服务器和客户端两部分，客户端提供用户界面，进行逻辑处理，服务器则执行客户的数据请求并反馈结果。双层结构的逻辑结构被称为胖客户端，随着客户端数量增加，服务器的负荷迅速增加，会出现服务器反应过慢的问题，而且这一类程序可扩展性差，互动交流的能力不强，安全风险较高。

计算机技术不断发展，运算能力越来越强，客户端数量越来越多，两层结构的应用程序性能难以满足大型计算机的需求，三层软件结构应运而生。这一种软件体系有客户端、服务器和应用程序服务器三部分结构，分别作为接口、业务流程层和数据层，客户端接收来自服务器的数据完成系统整体操作，同时将处理结果传达给应用程序服务器。该开发技术将服务器逻辑处理和数据处理两部分功能分开来，分别通过应用程序服务器和数据服务器实现，有效降低了大量客户端时服务器的运算压力，有着可重用性高、维护方便、拓展能力强、安全性高、网络负载降低等优势，适用于大量用户数的情况。

2.2 多层开发技术

计算机网络技术发现突飞猛进，网络结构更加复杂，应用程序运行环境和数据处理逻辑更加复杂，数据规模也越来越大，但是生产实际中对应用程序运行速度的要求却越来越高，数据处理的准确率要求也更加苛刻，三层结构自身的技术局限性逐渐暴露出来，尤其是web技术计算依靠三个相对独立的软件部分难以实现，在这种情况下，研究人员尝试在数据层和业务逻辑层之间增加存储层，用以存储业务逻辑、数据以及web技术，形成了四层结构，web层根据用户需求实际选择合适的处理路径，小规模数据处理要将需求直接发送给数据服务器，大规模数据处理和关系加工则根据存储层存储的数据库结构映射关系完成数据库的持续访问，用以解决对象关系之间差异性匹配困难的问题，加快数据库访问速度。这种四层软件结构在加快软件开发效率的同时，也提高了计算机工作效率。

除了四层结构，为了满足特殊领域计算机数据运行环境中需求，五层技术也逐渐发展起来，主要目的是对四层结构进行进一步优化和功能细化，追求更高的运行效率，这种结构在J2EE环境中的应用比较广泛，形成了客户端、web应用、业务层、集成层和资源层五个结构层次，客户端运行于用户计算机，web应用运行在服务器上，属于传统的二/三层软件结构，集成层负责对数据库的映射和持久访问，属于独立运行的数据库访问系统，是四层结构思想的体现，业务层用于处理逻辑业务，资源层作为数据库，是传统三层结构功能。

五层结构软件避免了开发者在同一层中方法互相调用的错误，建立了优化数据库访问速度的集成层，服务器响应速度明显加快，数据结构更加清晰，数据持久访问的性能进一步提高。