張士超

摘要：全球信息化程度不斷加深，促使我國(guó)科技發(fā)展不斷邁向新臺(tái)階，計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)越來(lái)越受到社會(huì)各界的關(guān)注，其中分層技術(shù)的不斷發(fā)展創(chuàng)新，被廣大的科研人員運(yùn)用到計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)工作當(dāng)中，為我國(guó)的計(jì)算機(jī)科研事業(yè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障。分層技術(shù)從二層技術(shù)開(kāi)始，不斷的優(yōu)化創(chuàng)新，增強(qiáng)了我國(guó)的軟實(shí)力。本文對(duì)分層技術(shù)加以概述，并對(duì)分層技術(shù)在計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中的具體應(yīng)用進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā);分層技術(shù);運(yùn)用探究

分層技術(shù)是軟件開(kāi)發(fā)的重要組成部分，能夠有效的提升計(jì)算機(jī)的整體運(yùn)行能力，加快軟件開(kāi)發(fā)的速度，為計(jì)算機(jī)事業(yè)的蓬勃發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此，計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)人員必須對(duì)分層技術(shù)加以重視，總結(jié)分層技術(shù)在運(yùn)用中的規(guī)律，理論與實(shí)踐共同推進(jìn)，加快計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)進(jìn)度，重視分層技術(shù)的升級(jí)優(yōu)化，開(kāi)發(fā)我國(guó)計(jì)算機(jī)行業(yè)中的無(wú)限潛能，為科技的發(fā)展注入新鮮的活力。

1、計(jì)算機(jī)分層技術(shù)的概述

分層，在物理意義上的內(nèi)容我們都已了解。然而具體應(yīng)用到軟件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，其內(nèi)涵又變得更加豐富。從抽象的定義來(lái)看，分層是指通過(guò)設(shè)置多個(gè)概念層，把不同的解決方案放到不同的層上，形成某種不嚴(yán)密的上下系統(tǒng)，每一層的解決方案都具有一種內(nèi)聚式的級(jí)別等同性。

軟件開(kāi)發(fā)的分層技術(shù)體現(xiàn)在開(kāi)發(fā)架構(gòu)的設(shè)置上。軟件開(kāi)發(fā)架構(gòu)最開(kāi)始是單層結(jié)構(gòu)的，20世紀(jì)80年代，小型數(shù)據(jù)庫(kù)和結(jié)構(gòu)編程工作在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域發(fā)展的如火如荼，單層開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)便是建立在這樣的技術(shù)基礎(chǔ)之上的。隨著服務(wù)器―客戶(hù)計(jì)算機(jī)關(guān)系模式的迅速發(fā)展，雙層架構(gòu)很快便代替單層結(jié)構(gòu)，成為我們目前計(jì)算機(jī)關(guān)系結(jié)構(gòu)的最主要形式。雙層架構(gòu)在軟件開(kāi)發(fā)上很好的滿(mǎn)足了客戶(hù)的需求，但其自身的缺陷也日益暴露出來(lái)，越來(lái)越多的計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)工作者意識(shí)到，雙層架構(gòu)模式已很難滿(mǎn)足當(dāng)下和即將迅速發(fā)展起來(lái)的Web新型計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)關(guān)系。三層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)發(fā)展已經(jīng)具備了一定基礎(chǔ)，必將成為下一階段軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的主流支撐技術(shù)。

2、計(jì)算機(jī)分層技術(shù)的特點(diǎn)

首先，分層技術(shù)能夠保證系統(tǒng)靈活、可靠的運(yùn)行，在進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，對(duì)固有系統(tǒng)進(jìn)行改造和優(yōu)化，幫助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)升級(jí)，保障新開(kāi)發(fā)的軟件能夠在安全的系統(tǒng)中運(yùn)行;其次，分層技術(shù)有利于計(jì)算機(jī)軟件的再次使用，通過(guò)不同的層次結(jié)構(gòu)，定義不同的窗口，經(jīng)過(guò)反復(fù)的操作，有利于提升軟件的開(kāi)發(fā)效率;最后，分層技術(shù)能夠明確劃分計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)了解各個(gè)系統(tǒng)中軟件產(chǎn)生的問(wèn)題，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改造和升級(jí)，對(duì)系統(tǒng)的功能層以及上下層進(jìn)行徹底的改造，進(jìn)而提升軟件的運(yùn)行能力，提升人們的工作效率。

初期的軟件開(kāi)發(fā)中，二層結(jié)構(gòu)的應(yīng)用十分廣泛，不過(guò)在系統(tǒng)日益發(fā)展的過(guò)程中，二層結(jié)構(gòu)已不能滿(mǎn)足系統(tǒng)復(fù)雜化的要求，它的缺點(diǎn)就是對(duì)客戶(hù)端的管理與維護(hù)的困難，可擴(kuò)充性和移植性達(dá)不到預(yù)期要求。隨之而來(lái)的就是三層結(jié)構(gòu)，它的特點(diǎn)是分層清晰，各層分工獨(dú)立，有規(guī)則可尋。下面是一些應(yīng)用較為廣泛的三層結(jié)構(gòu)：（1）表示層：這一層是用于對(duì)用戶(hù)的接口。對(duì)于用戶(hù)的請(qǐng)求進(jìn)行及時(shí)處理，給出應(yīng)用輸出的數(shù)據(jù)。當(dāng)前用的較為廣泛的表示層主要有兩種，Windows格式與Web Browser格式。這一層的變化不會(huì)影響到任意其它層。（2）領(lǐng)域邏輯層：這一層主要是對(duì)具體業(yè)務(wù)邏輯的處理，像是對(duì)于訂購(gòu)合同的打印過(guò)程中，需要從表示層或其它層中獲取數(shù)據(jù)。（3）數(shù)據(jù)層：這一層主要是對(duì)持久性的問(wèn)題進(jìn)行處理的。數(shù)據(jù)庫(kù)則是當(dāng)前較普遍的使用機(jī)制，最新流行的還有一種xml文件，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

3、計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)中的分層技術(shù)運(yùn)用

3.1 雙層技術(shù)結(jié)構(gòu)的運(yùn)用

雙層技術(shù)結(jié)構(gòu)又稱(chēng)二層結(jié)構(gòu)或兩層結(jié)構(gòu)，能夠提升軟件的開(kāi)發(fā)效率。雙層技術(shù)結(jié)構(gòu)主要是由數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器與客戶(hù)端兩個(gè)窗口連接而成，客戶(hù)端為用戶(hù)提供服務(wù)界面，方便客戶(hù)對(duì)于信息的搜集與查詢(xún)，用戶(hù)處理完信息之后，保存的數(shù)據(jù)還能傳回服務(wù)器，雙向聯(lián)合。因此雙層技術(shù)在運(yùn)用中要求服務(wù)器的運(yùn)行能力要強(qiáng)，能夠存儲(chǔ)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)資源，并對(duì)用戶(hù)提供的信息進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，流程簡(jiǎn)單，操作方便。但同時(shí)，服務(wù)器運(yùn)算的數(shù)據(jù)過(guò)于龐大，同時(shí)操作的用戶(hù)過(guò)多，會(huì)造成系統(tǒng)的癱瘓。再此基礎(chǔ)上，雙層技術(shù)需要向三層技術(shù)轉(zhuǎn)變。

3.2 三層技術(shù)結(jié)構(gòu)的運(yùn)用

三層技術(shù)是在雙層技術(shù)基礎(chǔ)上，進(jìn)行的優(yōu)化和拓展。除了雙層技術(shù)的客戶(hù)端與服務(wù)器連接之外，增加了一些服務(wù)器系統(tǒng)，加強(qiáng)雙層結(jié)構(gòu)兩個(gè)端口之間的關(guān)聯(lián)，滿(mǎn)足用戶(hù)需求，提高工作效率。三層技術(shù)主要包括數(shù)據(jù)層、界面層以及業(yè)務(wù)處理層三個(gè)層次。數(shù)據(jù)層主要是方便用戶(hù)對(duì)于信息的搜集與查詢(xún)，將查詢(xún)結(jié)果進(jìn)行分析計(jì)算以后反饋給業(yè)務(wù)處理層;界面層是為用戶(hù)提供軟件以及新聞搜索的需要，將這些需求進(jìn)行整理之后反饋給業(yè)務(wù)處理層;業(yè)務(wù)處理層將由數(shù)據(jù)層以及界面層傳來(lái)的信息需求，進(jìn)行打包整理，輸送給最初的界面層，同時(shí)向數(shù)據(jù)層請(qǐng)求提取最開(kāi)始的信息數(shù)據(jù)。三層技術(shù)通過(guò)三個(gè)層次明確分工，為用戶(hù)提供鮮明的信息軟件服務(wù)。但是由于信息量的不斷增加，用戶(hù)需求也更加具體，因此三層技術(shù)需要向四層技術(shù)進(jìn)行過(guò)渡，滿(mǎn)足大眾需要。

3.3 四層技術(shù)結(jié)構(gòu)的運(yùn)用

網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)環(huán)境不斷的變化，三層技術(shù)已經(jīng)不再適用于時(shí)代的發(fā)展需求，因此，科研人員在三層技術(shù)的基礎(chǔ)之上，研發(fā)出了四層技術(shù)。四層技術(shù)結(jié)構(gòu)在原來(lái)的層數(shù)基礎(chǔ)上，增加了封裝層，由Web層、存儲(chǔ)層、數(shù)據(jù)層以及邏輯層四部分構(gòu)成。其中Web層的功能最為強(qiáng)大，如果用戶(hù)只需要少量的信息，Web層能夠直接將搜索信息交給數(shù)據(jù)層進(jìn)行處理，如果用戶(hù)的信息需求多，Web層需要將數(shù)據(jù)傳給業(yè)務(wù)處理層，由業(yè)務(wù)處理層對(duì)信息進(jìn)行加工整合。因此，Web層是四層當(dāng)中的紐帶，分配不同的任務(wù)，來(lái)提升系統(tǒng)的運(yùn)行效率，為用戶(hù)提供最便捷的信息獲取途徑。

3.4 五層技術(shù)結(jié)構(gòu)的運(yùn)用

五層技術(shù)結(jié)構(gòu)主要是針對(duì)特使領(lǐng)域的軟件開(kāi)發(fā)工作，實(shí)現(xiàn)四層技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的各種功能。主要應(yīng)用于J2EE 環(huán)境中，主要包括Web層、應(yīng)用層、資源層、客戶(hù)層、業(yè)務(wù)層以及集成層。通過(guò)分解處理各種系統(tǒng)軟件，起到優(yōu)化服務(wù)，提升工作效率的作用。但是由于五層技術(shù)的應(yīng)用范圍較窄，應(yīng)用手段還不夠靈活，因此很少應(yīng)用在軟件開(kāi)發(fā)中。當(dāng)然，隨著科技的不斷發(fā)展，不排除廣泛應(yīng)用五層技術(shù)的可能性。

3.5 中間軟件技術(shù)

中間軟件技術(shù)是各層軟件技術(shù)中的紐帶，是層與層之間的衍生替代品。一方面，科學(xué)合理的使用中間軟件，能夠有效避免其他技術(shù)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，有效的降低軟件開(kāi)發(fā)的難度，減少科研技術(shù)人員的工作量，提升工作運(yùn)行效率。另一方面，中間軟件可以在數(shù)據(jù)層與從操作系統(tǒng)之間運(yùn)用，能夠有效的降低軟件的開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，進(jìn)一步保證軟件的開(kāi)發(fā)質(zhì)量。通過(guò)合理統(tǒng)籌資源的特性，能夠加強(qiáng)軟件與操作系統(tǒng)之間的聯(lián)系，進(jìn)一步減少軟件開(kāi)發(fā)的成本。拿其中一個(gè)中間軟件mom作為實(shí)例來(lái)說(shuō)，能夠使信息在安全可靠的環(huán)境中進(jìn)行傳遞，減少信息運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)異步通信的功能。

4、總結(jié)

綜上所述可知，我國(guó)科技的不斷發(fā)展，需要加強(qiáng)計(jì)算機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)力度，分層技術(shù)作為其中的一個(gè)分支，不斷的發(fā)展創(chuàng)新，為我國(guó)的科研事業(yè)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。分層技術(shù)從最初的雙層結(jié)構(gòu)，至今為止已經(jīng)演變成了五層技術(shù)結(jié)構(gòu)，再加上中間技術(shù)軟件的不斷創(chuàng)新，不僅滿(mǎn)足了用戶(hù)對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件的功能需求，而且促進(jìn)了我國(guó)科研技術(shù)的不斷向前發(fā)展，有利于提升科技軟實(shí)力，最終，鞏固我國(guó)的國(guó)際地位。

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（作者單位：天津航天中為數(shù)據(jù)系統(tǒng)科技有限公司）