视频7：分层结构

学习内容
分层结构含义 分层的原则 分层结构实例 分层结构优点
分层结构含义
某高校
一系
A 教 研 室 B 教 研 室
学院
三系
E 教 研 室 F 教 研 室
高层
二系
C 教 研 室 D 教 研 室
系 教研室
中层
基层
分层结构：将复杂的功能体，分解为若干层功能子体，每一层功能
子体完成功能体的部分功能，所有功能子体协调完成功能体的全部功能。
分层的原则 每一层的功能相对独立，相邻层之间功能划分清晰
功能层越多，功能层实现越简单，但网络运行效率越低，必 须综合考虑实现难度与运行效率
分层结构实例 PC结构
操作系统 BIOS 主板
为用户提供良好的操作接口，为应用程序设计 者提供高效的应用程序开发和运行环境。 通过一组程序，以统一的接口向操作系统提供基 本的输入输出服务。 底层主板是硬件，用于执行指令，控制数据输入 输出过程。
分层结构含义
对每一层进行定义：
下一层为本层提供的服务
第n层 服务请求 第n-1层
…
本层为上一层提供的服务
本层需要完成的功能
接口 服务响应
对相邻层之间接口进行定义：
n层通过接口发出服务请求，n-1层通过
接口提供服务响应。
第2层 第1层 第1层
只要n-1层与n层之间的接口不变，其他
层的变化不会对n层实现过程产生影响
分层结构实例 分层结构使得windows操作系统适用于不同主板的PC
操作系统 相同的操作系统接口
主板1接口 主板2接口 主板3接口 主板4接口 主板5接口
BIOS
主板
分层结构实例
南京
信纸
发信人
约定
芝加哥
收信人
信纸
接口
信
邮局
地址、邮编、分发规则
邮局
信
运输规则 信袋 上海 南京站 铁路 上 海 站
上 海 机 场
三是两端位于相同位置的层的功能是相同的
分层结构实例
南京
接口 约定
芝加哥
收信人ຫໍສະໝຸດ Baidu
信纸 信
发信人
信纸
信
邮局
地址、邮编、分发规则 运输规则 运输规则 航空
邮局
信袋
上海
南京站 铁路
上 海 站
上 海 机 场
芝加哥机场
芝加哥
邮包
公共运输系统提供运输服务
垂直方向的分层结构 邮局对下一层请求提供运输服务，为上一层提供信件投递服务 水 平 方 向 两 端 功 能 相 同 的 层 之 间 的 协 调 公共运输系统提供的运输服务对寄信人和收信人是透明的
分层结构的优点
分层可以简化复杂系统实现过程 每一层的实现技术对其他层是透明的 可以屏蔽底层差异 可以借用已有公共服务 分层容易使每一层功能实现过程专业化 分层容易使每一层功能实现过程标准化
小结
复杂系统可以通过分层实现 相邻层之间存在接口
每一层要清楚地定义功能
层与层之间的功能划分要清晰
层的划分要综合考虑实现难度和运行效率
运输规则 航空 芝加哥机场 芝加哥 邮包
邮政系统传递信件过程
分层结构实例
南京
接口
约定
芝加哥
收信人
信纸 信
发信人
信纸 信
邮局
地址、邮编、分发规则 运输规则 运输规则 航空
邮局
信袋
上海
南京站 铁路
上 海 站
上 海 机 场
芝加哥机场
芝加哥
邮包
一是信件投递过程涉及寄信人一端和收信人一端
二是两端都分为三层：寄信人或收信人、邮局和公共运输系统