Mehrschichtensystem

Ein Mehrschichtensystem bezeichnet ein System, das aus mehreren hierarchisch organisierten Schichten besteht, die über definierte Schnittstellen interagieren. Ziel ist es, Aufgaben zu modularisieren, Abhängigkeiten zu reduzieren und Skalierbarkeit sowie Wartbarkeit zu erhöhen.

In der Informatik wird der Begriff oft im Zusammenhang mit Mehrschicht- oder N-Tier-Architekturen verwendet, bei denen typischerweise Präsentation, Geschäftslogik und Datenhaltung getrennt sind. In anderen Bereichen wie der Fertigung oder Materialwissenschaft können Mehrschichtensysteme sich auf mehrschichtige Beschichtungen oder mehrstufige Produktionsprozesse beziehen. Je nach Feld unterscheiden sich Aufbau und Aufgaben der einzelnen Schichten, aber das Grundprinzip bleibt Abstraktion und lose Kopplung.

Zu den typischen Merkmalen gehören klare Schnittstellen, lose Kopplung, definierte Kommunikationsprotokolle und die Möglichkeit, einzelne Schichten unabhängig zu testen oder auszutauschen. Vorteile sind Modularität, Skalierbarkeit, erleichterte Wartbarkeit und Flexibilität; Nachteile umfassen erhöhte Komplexität, Koordinationsaufwand zwischen den Schichten und potenzielle Leistungsverluste durch Inter-Schicht-Kommunikation.

In der Informationstechnik dient oft eine Drei-Schichten- oder N-Tier-Architektur als Standardbeispiel: Die Präsentationsschicht bildet die Benutzerschnittstelle, die Geschäftslogik verwaltet Anwendungregeln, und die Datenzugriffsschicht sorgt für den Zugriff auf Datenbestände. Die Kommunikation erfolgt in der Regel über definierte Schnittstellen oder Protokolle wie APIs oder RPC.

Verwandte Konzepte sind Schichtenarchitektur, mehrschichtige Architektur und, in der Materialwissenschaft, mehrschichtige Beschichtungen.