Kiến trúc 3 TIER và 3 LAYER: Giải mã sự khác biệt và ứng dụng thực tế

Danh mục:

Trong lĩnh vực phát triển phần mềm, hai khái niệm “3-tier” và “3-layer” thường xuyên được sử dụng, dẫn đến sự nhầm lẫn cho nhiều người. Bài viết này sẽ giúp bạn giải mã sự khác biệt giữa hai kiến trúc này, đồng thời so sánh ưu nhược điểm, ứng dụng thực tế và lý giải nguyên nhân vì sao có sự nhầm lẫn giữa 3-tier và 3-layer.

1. 3 Tier là gì?

Trong phát triển phần mềm và kiến trúc hệ thống, “3 Tier” (hay còn gọi là kiến trúc ba tầng) là một kiến trúc phân lớp kiến trúc phổ biến, giúp phân chia ứng dụng thành ba tầng riêng biệt. Mỗi tầng đảm nhận một vai trò cụ thể trong việc xử lý dữ liệu và giao tiếp với người dùng, từ đó giúp cải thiện tính mô-đun, khả năng mở rộng, và bảo trì của hệ thống.

Các tầng trong kiến trúc 3 Tier

1.1 Tầng giao diện (Presentation Tier)

Vai Trò: Đây là tầng người dùng trực tiếp tương tác. Tầng này chịu trách nhiệm hiển thị dữ liệu và nhận đầu vào từ người dùng.
Thành Phần: Thường là giao diện người dùng (UI) như các trang web, ứng dụng di động, hoặc ứng dụng desktop.
Ví Dụ: Các trang HTML/CSS/JavaScript, ứng dụng di động Android/iOS, ứng dụng desktop sử dụng WPF hoặc JavaFX.

1.2 Tầng ứng dụng (Application Tier)

Vai Trò: Còn được gọi là tầng trung gian, tầng này xử lý logic nghiệp vụ và các quy tắc xử lý dữ liệu.
Thành Phần: Chứa các dịch vụ ứng dụng, API, và các thành phần xử lý nghiệp vụ.
Ví Dụ: Các dịch vụ web (RESTful API, SOAP), các thành phần xử lý nghiệp vụ trong ứng dụng.

1.3 Tầng dữ liệu (Data Tier)

Vai Trò: Tầng này chịu trách nhiệm lưu trữ và quản lý dữ liệu.
Thành Phần: Bao gồm các cơ sở dữ liệu, hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu (DBMS), và các hệ thống lưu trữ khác.
Ví Dụ: MySQL, PostgreSQL, MongoDB, Oracle Database.

2. 3 Layer là gì?

Kiến trúc 3 Layer, hay còn gọi là kiến trúc ba lớp, là một kiến trúc phần mềm phổ biến được sử dụng để tổ chức mã nguồn của các ứng dụng theo ba lớp chính. Mỗi lớp đảm nhận một vai trò cụ thể, giúp tách biệt các mối quan tâm và làm cho mã nguồn dễ dàng quản lý, bảo trì và mở rộng.

Các lớp trong kiến trúc 3 Layer

2.1 Lớp giao diện người dùng (Presentation Layer)

Vai Trò: Đây là lớp mà người dùng tương tác trực tiếp, chịu trách nhiệm hiển thị dữ liệu và nhận đầu vào từ người dùng.
Thành Phần: Giao diện người dùng (UI) như các trang web, ứng dụng di động hoặc ứng dụng desktop.
Ví Dụ: HTML, CSS, JavaScript, ứng dụng di động (Android/iOS), ứng dụng desktop (WPF, JavaFX).

2.2 Lớp xử lý nghiệp vụ (Business Logic Layer)

Vai Trò: Còn gọi là lớp nghiệp vụ, lớp này chứa các logic nghiệp vụ và các quy tắc xử lý dữ liệu.
Thành Phần: Các dịch vụ ứng dụng, API và các thành phần xử lý nghiệp vụ.
Ví Dụ: Các dịch vụ web (RESTful API, SOAP), các mô-đun xử lý nghiệp vụ.

2.3 Lớp truy cập dữ liệu (Data Access Layer)

Vai Trò: Lớp này chịu trách nhiệm truy cập và quản lý dữ liệu.
Thành Phần: Cơ sở dữ liệu, hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu (DBMS) và các hệ thống lưu trữ khác.
Ví Dụ: MySQL, PostgreSQL, MongoDB, Oracle Database.

3. So sánh 3 Tier và 3 Layer

3.1 So sánh về hạ tầng

3 Tier: Phân chia hạ tầng thành ba tầng vật lý hoặc logic độc lập.
3 Layer: Phân chia hạ tầng thành ba lớp logic trong cùng một tầng vật lý.

3.2 So sánh về phạm vi

3 Tier: Thường được sử dụng trong các ứng dụng lớn, yêu cầu triển khai trên nhiều máy chủ hoặc hệ thống phân tán.
3 Layer: Thường được sử dụng trong các ứng dụng nhỏ hoặc trung bình, tập trung vào việc tổ chức mã nguồn và logic ứng dụng.

3.3 So sánh về mức độ bảo mật

3 Tier: Có khả năng bảo mật cao hơn do mỗi tầng có thể được bảo vệ độc lập.
3 Layer: Bảo mật ít hơn do tất cả các lớp thường nằm trên cùng một tầng vật lý.

4. Ứng dụng thực tế

4.1 Ứng dụng của 3 Tier

Hệ thống quản lý doanh nghiệp (ERP).
Các ứng dụng web lớn như e-commerce, hệ thống thông tin khách hàng (CRM).
Ứng dụng ngân hàng trực tuyến.
. . .

4.2 Ứng dụng của 3 Layer

Các ứng dụng web nhỏ và vừa.
Ứng dụng desktop.
Ứng dụng di động.
. . .

5. Nguyên nhân nhầm lẫn giữa 3 Tier và 3 Layer

5.1 Định nghĩa gần tương tự nhau

3 Tier: Là kiến trúc phần mềm phân chia ứng dụng thành ba tầng vật lý hoặc logic độc lập, bao gồm:
- Presentation Tier: Tầng giao diện người dùng.
- Application Tier: Tầng xử lý logic nghiệp vụ.
- Data Tier: Tầng quản lý và lưu trữ dữ liệu.
3 Layer: Là kiến trúc phần mềm phân chia ứng dụng thành ba lớp logic trong cùng một tầng vật lý, bao gồm:
- User Interface Layer: Lớp giao diện người dùng.
- Business Logic Layer: Lớp xử lý nghiệp vụ.
- Data Access Layer: Lớp truy cập dữ liệu.

5.2 Có sự tương đồng về mục đích sử dụng

Cả hai kiến trúc đều nhằm mục đích tách biệt các thành phần của ứng dụng để tăng tính bảo trì, khả năng mở rộng và tái sử dụng mã nguồn. Chính sự tương đồng về chức năng này khiến cho nhiều người dễ dàng nhầm lẫn giữa chúng.

5.3 Thuật ngữ chưa rõ ràng

Các thuật ngữ “tier” và “layer” thường được sử dụng lẫn lộn trong các tài liệu và hướng dẫn, gây ra sự nhầm lẫn. “Tier” thường được hiểu là tầng vật lý, trong khi “layer” lại ám chỉ các lớp logic trong một tầng vật lý.

5.4 Sự chuyển đổi kiến trúc

Trong thực tế, nhiều ứng dụng bắt đầu với kiến trúc 3 Layer nhưng dần dần phát triển thành kiến trúc 3 Tier để đáp ứng các yêu cầu về khả năng mở rộng và bảo mật. Quá trình chuyển đổi này thường không được diễn giải rõ ràng, dẫn đến việc các khái niệm bị lẫn lộn.

5.5 Cách triển khai linh hoạt

Một số hệ thống có thể áp dụng cả hai kiến trúc trong các phần khác nhau của ứng dụng. Ví dụ, tầng Presentation có thể được triển khai dưới dạng một lớp (layer) trong khi tầng Application và Data có thể được triển khai dưới dạng các tầng (tier) độc lập. Điều này làm phức tạp thêm sự phân biệt giữa 2 kiến trúc.

6. Kết Luận

Nhầm lẫn giữa 3 Tier và 3 Layer là vấn đề phổ biến trong lĩnh vực phát triển phần mềm. Để tránh nhầm lẫn, cần hiểu rõ bản chất, mục đích và cách triển khai của từng kiến trúc. Việc sử dụng đúng thuật ngữ và phân biệt rõ ràng giữa các tầng vật lý và các lớp logic sẽ giúp các nhà phát triển và kiến trúc sư phần mềm xây dựng các ứng dụng hiệu quả và phù hợp với nhu cầu của doanh nghiệp.