Kiến trúc N tầng, còn được gọi là Kiến trúc nhiều tầng, thể hiện một mẫu kiến trúc phần mềm cụ thể trong đó các thành phần logic của hệ thống được tổ chức thành các lớp hoặc "tầng" riêng biệt. Mỗi lớp chịu trách nhiệm về một khía cạnh cụ thể của chức năng hệ thống, làm cho nó trở nên mô đun hóa và dễ bảo trì cũng như nâng cao hơn. Các cấp độ này tạo điều kiện phân tách mối quan tâm tốt hơn và hỗ trợ khả năng mở rộng, khả năng mở rộng và độ mạnh mẽ. Kiến trúc N-tier đã được áp dụng rộng rãi trong các hệ thống phần mềm phức tạp, từ hệ thống quản lý nội dung đến nền tảng thương mại điện tử.
Thuật ngữ "N-tier" có thể được coi là một biến, biểu thị số lớp trong một kiến trúc cụ thể, trong đó N đại diện cho bất kỳ số nguyên dương nhất định nào. Mặc dù không có giới hạn cụ thể về số lớp mà một hệ thống phần mềm có thể có, nhưng hầu hết Kiến trúc N tầng thường bao gồm từ ba đến năm lớp. Các tầng này được thiết kế để giao tiếp với nhau thông qua các giao diện được xác định rõ ràng, trong đó mỗi tầng cung cấp dịch vụ cho tầng trên và nhận dịch vụ từ tầng bên dưới.
Một ví dụ điển hình về Kiến trúc N tầng là Kiến trúc ba tầng thường được sử dụng, bao gồm lớp trình bày, lớp logic ứng dụng và lớp lưu trữ dữ liệu. Lớp trình bày xử lý giao diện người dùng và trải nghiệm người dùng, lớp logic ứng dụng xử lý các quy tắc kinh doanh, quy trình công việc và xử lý dữ liệu và lớp lưu trữ dữ liệu quản lý việc lưu trữ và truy xuất dữ liệu. Các hệ thống theo mô hình kiến trúc này thường dựa vào các công nghệ dựa trên web phổ biến, bao gồm HTML, CSS và JavaScript cho lớp trình bày, các ngôn ngữ và khung công tác phía máy chủ như Java, .NET hoặc Python cho lớp logic ứng dụng và các cơ sở dữ liệu như như PostgreSQL, MySQL hoặc Microsoft SQL Server cho lớp lưu trữ dữ liệu.
Ưu điểm của Kiến trúc N tầng bao gồm tính mô đun, khả năng mở rộng, khả năng mở rộng và khả năng bảo trì. Bằng cách tách các khía cạnh khác nhau của hệ thống phần mềm thành các tầng riêng biệt, nhà phát triển có thể làm việc trên các lớp riêng lẻ mà không ảnh hưởng đến cấu trúc tổng thể của ứng dụng. Sự tách biệt các mối quan tâm này giúp đơn giản hóa các nỗ lực phát triển và thử nghiệm, dẫn đến quy trình phát triển hiệu quả hơn và giảm lỗi. Các hệ thống triển khai Kiến trúc N tầng cũng dễ dàng mở rộng và bảo trì theo thời gian hơn vì các cải tiến, cập nhật hoặc thay đổi có thể được thực hiện đối với các tầng riêng lẻ mà không phải gánh chịu khoản nợ công nghệ đáng kể.
Một ví dụ tuyệt vời về phần mềm áp dụng các nguyên tắc Kiến trúc N-tier là nền tảng no-code AppMaster để tạo các ứng dụng phụ trợ, web và di động. AppMaster cho phép khách hàng xây dựng Kiến trúc N tầng bằng cách thiết kế trực quan các mô hình dữ liệu (lược đồ cơ sở dữ liệu), quy trình kinh doanh, API REST và Điểm cuối WSS cho các ứng dụng phụ trợ. Đối với các ứng dụng web, khách hàng có thể tạo giao diện người dùng bằng các thành phần drag-and-drop và thiết lập logic nghiệp vụ bằng cách sử dụng trình thiết kế Web BP trực quan. Đối với các ứng dụng di động, khách hàng cũng có thể sử dụng thiết kế giao diện người dùng drag-and-drop và tạo logic nghiệp vụ liên quan bằng cách sử dụng trình thiết kế Mobile BP. Các ứng dụng do nền tảng AppMaster tạo ra được xây dựng bằng nhiều công nghệ khác nhau, bao gồm Go (golang) cho các ứng dụng phụ trợ, khung Vue3 và JS/TS cho giao diện web cũng như Kotlin và Jetpack Compose hoặc SwiftUI tương ứng cho các ứng dụng di động gốc Android và iOS.
Nền tảng AppMaster giúp chứng minh lợi ích của Kiến trúc N tầng bằng cách tự động hóa phần lớn quy trình phát triển cho các ứng dụng được xây dựng dựa trên mẫu thiết kế này. Khi các nhà phát triển làm việc trong AppMaster để trực quan hóa và tạo mô hình dữ liệu, endpoints API, quy trình kinh doanh và giao diện người dùng, nền tảng sẽ tạo mã nguồn, biên dịch ứng dụng, chạy thử nghiệm, đóng gói chúng vào vùng chứa Docker (dành cho ứng dụng phụ trợ) và triển khai chúng vào đám mây để thực thi. Bằng cách tận dụng cách tiếp cận dựa trên Kiến trúc N tầng của AppMaster, các nhóm phát triển có thể đạt được chu kỳ triển khai nhanh hơn, giảm nợ kỹ thuật và cải thiện khả năng mở rộng cho ứng dụng của họ.
Tóm lại, Kiến trúc N tầng đại diện cho một mẫu kiến trúc cơ bản trong các hệ thống phần mềm hiện đại. Bằng cách chia các ứng dụng thành các lớp riêng biệt chịu trách nhiệm về các khía cạnh chức năng cụ thể, hệ thống N-tier có được lợi thế về tính mô-đun, khả năng mở rộng, khả năng mở rộng và khả năng bảo trì. Kết quả là một quá trình phát triển hiệu quả hơn với nợ kỹ thuật giảm trong suốt thời gian sử dụng ứng dụng. Nền tảng no-code AppMaster là một ví dụ điển hình về cách tận dụng các nguyên tắc Kiến trúc N-tier có thể nâng cao đáng kể việc tạo và triển khai các ứng dụng phức tạp, từ các dịch vụ phụ trợ đến trải nghiệm người dùng di động và web giao diện người dùng.
