[高等教育在线]分层技术在计算机软件开发中的运用研究

发布时间:2021/08/21 阅读数:680

丁俊李洁琼

摘要：在社会经济与科技飞速进步的背景之下，计算机技术的发展融入了许多领域当中，使用者也对其功能性提出了更高的要求，确保其能够应对不同的使用场景和实际需求。为了提升计算机使用时的响应速度和工作效率，运用分层技术能够将计算机的开发领域进行划分，能够实现多线程和有效隔离的目的，为软件开发提供了新的思路。因此，系统地介绍了分层技术的概念特点和计算机软件开发的实际需求，结合二者之间的技术联系，详细讨论分层技术在计算机软件开发中的运用。

关键词：分层技术; 计算机软件开发; 运用研究

中图分类号：TP311? ? ? ? ? 文献标识码：A ? ?文章编号：1006-3315（2021）1-166-002

計算机技术的不断发展，对于提升人们的日常工作效率和各类生活服务等都具有重要的意义。在软件的设计开发中要学会应用新的理念对原有结构进行不断优化，使软件在具备多项服务功能的同时能够更加集成高效。分层设计的优势在于把有限的资源空间进行了合理的划分，也能够把复杂的功能进行拆解，实现了技术上的升级和结构设计的多样性。在运用分层技术进行软件开发时要结合实际需求，预留一部分空间和功能接口，确保软件的实际使用能够更稳定。

一、分层技术的概述

（一）分层技术概念

在计算机软件的开发设计中需要运用各类逻辑语言完成需求分析和功能实现，软件结构是目前所有应用当中必不可少的部分。分层技术主要是指在进行软件设计的过程当中将一些复杂的用户需求进行拆解，通过不同层级结构之间的功能配合和对有限资源的高效利用，促进软件快速完成需求相应，并保证运行的稳定。在计算机不断发展的进程当中，各类软件应用已经融入了日常生活与工作当中，分层化的开发设计理念在面对复杂需求时具有更好的应对性，也是打破原有单线程处理模式的重要探究方向，随着现代化软件服务的不断优化和集中，多层结构是软件设计的重要趋势，还需要技术人员结合实际合理选择，保障软件的产品质量。

（二）分层技术特点

结合分层理念的开发与案例可以发现，其应用的优势性和广泛性很强，能够有效缩短软件研究的周期并保证系统运行的稳定。当软件设计中出现需要进行扩容、更新等需求时，技术人员只需要针对对应的功能层级进行修复调整即可，借助层级之间运行的隔离性更好地保障后续维护工作的便捷性。运用分层的开发理念在进行复杂需求的拆解中必须要保证流程的顺畅性和层级工作的逻辑性，是以使用需求为导向的一种开发理解，技术人员在工作中更加快速、保质，更符合当下激烈的软件市场竞争的开发需求。

二、计算机软件开发的实际需求

软件分层设计的优势十分突出，也是改善传统设计工作不足的重要方法。首先，分层技术的应用适应力很强，不同的计算机系统和各类软件开发工具都能够和分层设计进行良好的融合，尤其是一些实际需求较为复杂的软件，运用这种设计理念可以有效减轻工作量和工作难度。在一些需要团队合作完成软件开发设计的产品，分层的理念更具有竞争力，可以进行快速拆解与合作，提高实际工作效率[1]。其次，分层技术在呈现软件功能上的表现更加稳定，每一个层级之间有一定的独立性，在响应过程中不会出现错误的累计和放大，实际的功能表现也更加多样化。在当前的软件市场当中，稳定的产品特性更受消费者的偏爱，在对其进行升级优化时也更加便捷，确保了产品的长期使用与维护。

三、软件开发与分层设计的联系

根据分层技术的基本原理，将其应用于软件开发当中具有更强的适应性，能够更好地实现软件功能的优化。首先，分层技术将用户和各类计算机资源进行了区分，能够更有效地保障软件在使用过程中的高效性与稳定性。分层技术不仅仅是把开发区域进行了隔离，在满足服务需求的前提下，层级之间和层级内部都可以实现功能需求的调用，更好地保证了在有限的软件资源中更好地发挥软件应用的优势，这也是软件开发中应用该技术的重要前提。其次，分层的理念在软件开发设计中能够促使技术人员把复杂的需求和功能进行简化，并按照不同的资源层级进行拆解，有利于提升软件设计与开发的运转周期，为企业赢得更多的经营竞争空间。高效率的软件设计和高质量的软件服务是产品广泛应用的重要保障。

四、分层技术在开发中的运用

（一）双层技术应用

双层结构主要是指客户层和服务器，将二者分离后能够确保软件运行的逻辑性。首先，在客户层中收入了所有与客户需求相关的信息，并将其直接传递到服务器进行配置和查询，完整整合处理后再回传至客户层进行显示。尽管双层结构能够实现需求与响应之间的分离，但在实际工作中依然是单一化的工作逻辑完成的，且需要经历两次的信息传递，实际优化效果较为有限。在一些用户数量较少或信息体量较少的软件中可以运用双层结构进行设计，能够完成需求功能的实现，但随着软件推广和功能升级，这种简单的设计逻辑就会产生一定的不适应性[2]。在对双层结构的应用分析中发现，超出一定的用户和信息负载阈值后软件服务器的响应速度会明显降低，且出现运行错误的概率也有所增加。

（二）三层技术应用

三层结构是技术人员针对双层结构的不足进行的一次优化处理，通过引入数据库的方式进行扩容，改善了负载有限的问题。在三层结构当中，用户的需求传送到服务器后能够通过调用数据库的方式快速完成数据的查找等需要，能够明显提升服务的响应速度和质量，在许多中小型软件设计开发当中都要广泛的应用。在数据库结构的实际工作中能够把需求采集传输、需求响应服务和数据处理进行拆解，通过设计不同功能层级的明确分工的方式来完善软件功能[3]。但是三层结构设计也存在一定的缺点，整个服务提供的过程中层级之间有较强的依赖性，上层接功能的实现是下层级功能的开端，若任何一环出现问题都会导致系统的故障，在运行中的稳定性较弱。

（三）四层技术应用

随着计算机软件服务的不断升级和用户提出的更高要求，在进行软件设计和开发的过程中也更加重视对其他技术手段的融合，通过Web层的引入能够明显提升系统运行的效率。在四层结构当中一般将Web放置于数据层和业务之间，通过Web层能够更好地实现数据信息的交换和处理。数据库的体量更加庞大，为了高效实现用户需求相应可以通过Web层接入隐藏数据访问代码，通过寻找软件系统和数据库之间的差异化进行更加高效地匹配，确保了服务需求的功能性[4]。在Web层当中能够实现与业务相连接的效果，将层级之间的应用进行分隔，利用端口串接的方式进行调用和通信，有效保障了软件系统运行的稳定性。

（四）中间技术应用

中间件是在计算机迅速发展过程中形成的一种属于分层理念但整体设计思路更加独立的软件体系，能够更好地解决技术人员在进行开发设计时面临的一些操作技术困难。中间件能够合理优化软件的实操、应用和数据资源的联系，在相互调取和引用的过程中必须要按照接口连接的标准进行开发和设计[5]。在标准化设计的影响之下，软件的开发周期也能够明显加快，对于技术人员和应用企业而言都更具有优势，在进行功能升级与优化时也更加便捷。在软件系统的运行中各个层级之间需要使用的功能资源配置有一定的差异化，借助中间件能够实现互补利用的目的，有效减弱了软件设计中面临的开发风险，产品的保障性也得到了提升。

（五）五层架构应用

对于一些有特殊用途或客户体量巨大的应用软件可以采用更高纬度的优化开发与设计，把数据库再细分为集成与资源两部分，当用户的需求采集录入后集成结构就开始更有针对性地进行事物的处理并实现与数据库之间的映射连接。在资源层当中包含了体量更大的数据信息，在响应时更具有对应性和独立性，从运行逻辑上更好地减少了出现系统故障的概率[6]。由于映射结构存在着一对一或一对多的关系，根据用户的一个服务需求能够将所有相关的信息全部反馈并进行综合化的分析整合。当出现多个需求请求时也能够更好地保证数据库资源的营销，整体运行的稳定性和高效性更强。

五、开发实例的研究分析

以某个商用管理软件的开发设计为例展开分析，其需要实现的功能包括了顾客需求记录、站内信息搜索、运营与收支管理、行政事物和产品售后等不同方面的信息，软件在实现这些功能时还需要额外考虑系统平衡维护、服务器的分配等。在该实例当中采用分层技术进行软件应用的设计，首先将管理系统作为基础，每一个子需求够可以通过管理系统对其中的信息金叉搜索、查询、更改和输出，是软件系统当中的最大层级。客户层当中可以用于内部信息的查询、定位和相关详细数据的限制，通过调取数据层信息帮助快速满足用的消费需求。用户的需求指令发出后由主控对服务器的空间和流量进行合理分配，选择相关的层级予以响应，确保了系统的稳定运行。在运营管理层中需要将商铺当前所有货品的情况进行详细记录，若出现缺货、补货等情况时要及时进行数据的修改，并以动态化的方式在数据库内进行存储，对其他层级原有的工作流程等不会造成影响和改变。

六、结束语

总之，分层技术的优势十分突出，能够根据实际需求将开发领域进行完整划分，相互之间既有联系又有独立性，确保多进程工作的稳定与高效。根据实际需求差异，双层至五层架构划分逐渐细致，在用户和服务器之间引入了界面、Web、数据层等不同的层级结构，在计算机软件的设计开发过程当中能够有效缩短周期并实现成本的管控，为推动计算机技术发展打下了良好的理论与设计基础。设计人员在运用分层理念时要注意合理性，同层和层间的相互调用必须有服务依据。

基金项目：院级大规模在线开放课程（MOOC）《WEB程序设计（JSP）》项目，2019MOOC07;安徽省级精品线下开放课程《WEB程序设计（JSP）》项目

参考文献：

[1]王利.分层技术在计算机软件开发中的实践与探索[J]电脑编程技巧与维护，2018（05）：25-32

[2]郭寅，冯祥.新时期分层技术在计算机软件开发中的运用分析[J]中国高新技术企业，2016（15）：45-46

[3]问树荣，江连国.分层技术在计算机软件开发中的实践与探索分析[J]科技创新与运用，2017（89）：17-18

[4]林畅，陈素兰.分层技术在计算机软件开发中的实践分析[J]科技与企业，2017（32）：38-39

[5]葉娜，朱秀娟.试论计算机软件开发中的分层技术运用[J]无线互联科技，2015（06）：46-56

[6]蒋峰.分层技术在计算机软件开发中的应用探讨[J]电脑编程技巧与维护，2015（18）：21-22