计算机软件技术开发中的分层技术研究

2022-08-18张华卿

无线互联科技 2022年11期

张华卿

(沧州交通学院,河北沧州 061199)

0 引言

在计算机软件开发过程中,采用分层技术可以将构件功能分解为多个层次,使其可以在系统运作时保持联系和沟通,避免单独作用而使任务叠加,造成资源浪费。该技术可以提升软件拓展能力,使指令更加高效运行;可以提升软件质量,使客户端更加便捷、灵活地操作。在软件体系中,分层结构包括数据访问层、业务逻辑层和表示层,3 个层面相互沟通和作用,使计算机软件更加灵活,功能性也得到拓展。

1 计算机软件技术开发中分层技术的应用优势和特点

1.1 应用优势

在计算机软件技术开发的过程中,采用分层技术可以使端口无缝对接更加精准,通过划分多个层次,构建完整的软件系统,同时确保各层次间的关联性,在相邻层面间设置接口,使两个层面可以相互连接,提升端口无缝对接的精准性,提高软件开发效率。在计算机应用的过程中,科技在不断创新和进步,软件开发技术也需要随之优化,采取有效的软件开发措施,解决各项问题[1]。分层技术通过分层的方式,结合差异化的工作方法,可以提升各个层次的运作和开发效率,拓展计算机软件使用功能。要强化分层技术的应用,通过设置各个层次的功能满足用户的各种使用需求。如果某个层次出现故障,也可以在其次层次中进行控制,避免对软件运行造成过大的影响。

1.2 应用特点

分层技术的应用优势十分明显,包括拓展性、可靠性和重复性3 个方面。 (1)在拓展性方面,分层技术使软件有更强的应用功能,拓展软件开发,使计算机分解为多个功能板块,从而简化计算机系统,为软件的升级和功能改造提供便利。分层技术可以划分多个软件层次,根据软件拓展性特点,从根本上对软件系统各层次功能进行修改,不会对其他层次造成影响.(2)在可靠性方面,采用分层技术既可以保证系统正常运行,也可以使软件高效率开发。在开发过程中,通常要对原有功能进行提升和改造,减少复杂软件的占用体积,同时保障新软件质量,以此提升软件的实用性[2-4]。 (3)在重复性方面,可以在开发软件时重复使用分层技术,每个层次都可以采用相同的方法解决问题,通过程序设定,计算机可以解决已有层次问题,实现计算机软件自主开发,运用标准接口,达到无缝对接的效果。

2 计算机软件技术开发的分层技术模型

2.1 云平台三层架构

在大架构规划的过程中,普遍会依据云计算标准三层结构进行设计,包括IaaS 层、SaaS 层和PaaS 层3个层次。对于这3 个层次,对应的重点分别是IT 基础设施和虚拟化、具体的应用、平台层服务能力。资源层的物理资源、虚拟化逻辑资源逐步发展到容器资源,更加轻量化[5-8]。平台层原本只重视技术平台,目前增加了业务平台,也就是中台层,并且在平台和应用层中间增加了服务层,资源和服务之间可以相互解耦。如果与物联网类应用有关,还需要在底层增设网络和感知层,例如智慧城市标准平台和应用的架构如图1 所示。

图1 智慧城市标准平台和应用架构

在平台与应用结合的构建模式下,需要利用单独的服务层实现平台和应用之间的接口服务对外开放。采用SOA 分层架构模式,就是应用资源、服务和应用相结合的架构模式,所以服务层可以单独拆分为小分层。在整体架构构建的过程中,可以独立设置能力开放平台或服务层,不需要具体体现业务服务能力的种类。因为单独业务服务能力本质属于应用层,也就是将应用层划分为业务中台、前台应用,具体如图2 所示。

图2 服务层和服务

2.2 SOA 分层

对SOA 架构封层,主要在服务上有所体现,组件本身涵盖在逻辑资源层的概念中,所谓服务就是资源对外暴露的能力抽象。 SOA 架构封层重点就是展现独立服务层,在开发的过程中,可以拆分为4 个组件、10 类服务域、5 类流程。

结构分层的方法有很多,包括数据层、应用层、服务层、平台层等。本文从技术和应用架构两个角度分析,技术架构采用云计算三层模式,应用架构则采用eTOM 模型标准三层模式,分别是资源、服务、应用[9-10]。两种分层架构融合在一起,构成完整的云和SOA 相互融合的分层架构模型。

2.3 应用架构分层

单个应用架构分层最常用的就是三层架构模式,在软件架构中,三层架构包括用户界面层、业务逻辑层、数据访问层3 个层次。在实现过程中,可能会增加Facade 层,或服务提供层、DTO 数据传输对象层等,但不会对整体结构产生影响。

2.4 软件技术架构分层

软件技术架构可以将软件三层分层模型作为基础,明确各层采用的关键技术组件、技术服务能力。以大数据平台来说,包括大数据采集、存储、处理、分析、应用,所以该层为关键层,可以将该层作为基础采用关键技术对各层进行处理。技术架构和软件功能分层架构在分层上相同,技术架构在各个分层中并没有具体的业务功能点体现,只是对关键技术的说明[11]。在应用系统功能分层的过程中,可以参考业务分层分类,以业务为基础,进而分为支撑层、执行层、决策层3个层次,以此获得基本的分层模式,并设计功能架构。

3 计算机软件技术开发中分层技术的应用

3.1 双层技术

双层技术是一种比较简单的分层技术,包括服务器、客户端等层次。其中,客户端用于提供操作界面,服务器则可以接收客户端发出的指令信息,同时也可以对数据库进行逻辑处理。该技术具有结构简单和双向性的特点,如果用户数量较少,且不需要较长的运算时间,则可以满足数据要求。如果软件用户数量大幅度增加,运算进程会降低,容易产生漏洞。

3.2 三层技术

虽然双层技术会因为用户数量、需求的增加而产生结构缺陷,但可以将双层技术作为基础,开发三层技术,以此来弥补原本的缺陷和不足。三层技术在客户端、服务器即中间添加服务器作为缓冲,解决了原本运行效率上的缺陷。在服务器应用的过程中,对双层结构客户端的内容进行逻辑处理,既可以降低客户端负担,也可以和客户端协同运行,从而提升数据处理的效率。

3.3 四层技术

随着技术的进步,人们对软件功能有了更高的要求,计算机软件应用环境改善的同时,也要提升数据处理能力。这种情况下,三层结构、性能已无法满足人们的需求,需要采用四层技术。将三层技术作为基础,构建存储层、数据层、业务逻辑层、Web 层等结构类型。存储层可以存储数据;业务逻辑层则进行逻辑运算;数据层整合数据,然后利用Web 层向网络传输数据[12-13]。 Web 层根据用户需求选择路径,如果用户需求较少,则Web 层直接向数据层发送信息。如果用户需求多层结构处理大数据,则向业务逻辑层传输数据,同时进行分析和处理,以此提升系统运算准确性。