探讨计算机应用程序编程模型的发展方向

张跃

摘 要：应用程序作为计算机实现用户功能的一类程序，先后经历了单机版、客服端服务器版本、分布式版本、云计算版本的发展，这是计算机技术发展和用户业务需求共同提升的结果，计算机应用程序编程模型也随之发生变化，从代码的可维护性、代码复用性以及计算存储性能方面都进行优化和升级，常见的应用程序编程模型主要有单层模型、双层模型、多层应用模型等，本文以计算机应用程序编程模型为主要内容，从应用程序编程模型概述、常见的编程模型以及发展方向等方面进行简要的论述和探讨，为更好的了解和应用计算机编程模型提供参考。

关键词：计算机；应用程序；编程模型；方向

一.计算机应用程序编程模型概述

计算机应用程序区别操作系统以及底层服务支撑程序，是直接面向用户，提供特定业务功能的一类计算机程序，按照一般计算机软硬件层次结构的划分，计算机应用程序处于操作系统之上，利用操作系统所提供的计算机服务接口，实现其业务功能。人们日常办公所用的Microsoft Office办公软件、Adobe系列软件、Music player音频软件、各类OA、WebChat等都都是计算机应用程序。

所谓的计算机应用程序编程模型，则是组织数据、UI（用户接口）以及业务流的编程方式，编程模型受到用户数据量、业务方式以及计算机性能等因素的影响，以现阶段计算机典型应用——云计算和大数据应用，传统的计算机应用程序编程模式必然受到极大的限制，容易达到计算机性能的瓶颈，因此采取分布式的解决方案实现了云计算大数据存储和性能问题。下文围绕计算机应用程序编程模型进行相关内容的探讨。

二.常见计算机应用程序编程模型以及发展方向介绍

（一）单层应用程序编程模型

早期计算机价格昂贵，计算机各类计算、存储以及网络资源相对稀缺，人们的业务需求相对单一，基于如此应用条件下，计算机应用程序多以单层编程模型予以实现。所谓单层编程模型，多直接运行于计算机单机系统之上，用户服务接口UI以及数据存储持久化未进行分离，编程过程代码层次性较差，各类数据操作“你中有我、我中有你”，在业务功能相对简单，数据存储性能要求不高的前提下，这种单层编程模型持续了一定的时期。单层应用程序编程模型条件下，各类用户使用计算机时，多以终端的方式进行应用，随着计算机性能的不断发展、业务数据量的大幅增长，这种单层编程模型在代码可维护性、复用性等方面容易受到限制，单层应用程序编程模型也就逐渐被抛弃。

（二）双层应用程序编程模型

多层应用程序编程模型，基于单层编程模型的发展而来，是剥离单层应用模型中数据存储和用户服务接口而形成的，应用程序开发人员借助于双层编程模型，可实现数据存储和持久化过程的代码复用，相较于单层编程模型而言，整个代码的可维护性方面有了大幅的提升，也为数据存储由原始的文件操作向数据库持久化操作奠定了坚实的基础。在相同的数据存储条件下，只需要对持久化层进行简单的修改即可完成相应的数据存储业务，这是双层应用程序最大的模型优势，同样为以后发展多层应用程序编程模型提供了业务思路。双层应用程序主要存在的问题主要是，业务逻辑（Business）与用户接口（UI）还存在代码混编，在不同的设备展现，需要进行代码重构，代码可维护性方面仍然相对不足。

（三）多层应用程序编程模型

为解决双层编程模型的不足，多层应用程序编程模型应运而出，其中MVC三层编程模型较为常见，在目前各种BS（浏览器服务器）以及CS（客户端服务器）应用中极其普遍，所谓的MVC三层模型，就是抽取了用户接口以及业务逻辑代码，使得最终用户展现成为VIEW（视图层），通过构建用户数据模型Model进行数据封装和交换，而Control（控制层）就是相关业务的转发，实现底层数据持久化与上层业务的互相调用，这种多层编程模型，较好的解决了数据存储、数据展示和业务功能的分离，代码可維护、可复用度较好，也是软件开发行业所推崇的一种编程模型。以移动互联网技术应用为例，不同的智能终端显示方式不尽相同，多层应用程序的编程模型，即修改视图层（VIEW层）即可完成终端切换，代码复用性较好。

（四）传统多层结构应用程序变形模型

近年来，计算机技术的不断发展，应用程序所处理的数据和业务更加复杂，编程模型也不断变形，总体的发展趋势仍以分层的编程模型为主，在细节处理过程中有了更多层次划分，这是总体的发展方向。以云计算数据处理中Map/Reduce过程而言，前置模型是一致的的，从视图层访问、数据模型构建基本类似，在后期业务处理时，则细化为Map过程以及Reduce过程，Map过程是数据分解的一系列操作，而Reduce是对处理完成后的数据进行组装的操作，通过细化业务处理，能够在分布式计算机主机上进行同步处理，这是云计算之所以能够提供强大数据存储和计算功能的奥秘所在。因此，从当前具体编程应用来看，仍以多层编程模型为主，根据不同业务需求进行层次变形处理是现阶段主要的发展方向。

（五）其他应用编程模型

近年来计算机逐渐由人工编程向智能化应用进行过度，在这种技术背景下，计算机应用程序的编程模型有了颠覆性的变化，计算机程序人员可以从繁忙的编程工作中解脱出来，更加关注具体业务问题的分析和解决思路，而具体的代码实现则有人工智能系统实现即可，从最新的一些行业动态来看，目前简单的编程应用，利用人工智能（AI）技术已经可以实现，而相对复杂的编程，技术尚未达到，但作为行业发展的主要趋势，这种智能化的编程技术值得探究。需要指出的是，未来计算机从而人员，往往工作于某一层次的计算机技术应用，而相对整体和宏观的认识了解会逐渐模糊，这是需要值得警惕的。总之，智能化技术的发展，会造成编程模型如何发展尚值得观察和探究。

三.计算机技术的发展对应用程序编程模型发展影响的思考

单层编程模型的应用、还是多层编程的应用都是以计算机技术发展的大背景为前提的，脱离的计算机技术发展大背景而单纯的讨论应用程序编程模型是无意义的。从应用程序编程模型的发展过程来看，主要围绕编程开发的可控性、可维护性、代码的复用性、业务功能的复杂度以及对计算存储性能的要求进行变换和发展的，早期单层编程模型到多层模型的发展主要以代码控制为主，而后期多层代码变形则是以业务功能以及计算存储性能的提升为主要目的的，如今人工智能等技术的快速推进，编程模型也必然会朝着智能化、易构性等方向进行大幅度的转变。由此可见，应用程序编程模型的发展是以计算机技术发展为背景，技术推动应用的发展，而应用需求的变化同样促进技术的进一步提升。

四.小结

综上所述，计算机编程模型的发展是以计算机技术发展为支撑的，围绕用户业务需求的不断变化、应用程序的可维护性方面进行优化升级的，文章围绕计算机应用程序编程模型的发展主线，分析和介绍了常见的计算机应用程序编程模型以及演化过程，并结合计算机技术发展大背景对应用程序编程模型发展影响进行简要的介绍，为更好的了解和应用计算机编程技术，优化编程模型提供思路。

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