层次化风格

层次化风格把系统组织成若干层次，每层由一系列组件构成，层次之间存在接口、形成call/return关系——下层构件向上层提供服务，上层构件是下层组件的客户端；某些分层系统中内层只对相邻层和某些输出函数可见，对其他外层是隐藏的，此时组件相当于在某些层中实现了一台虚拟机。连接件通过协议定义、规定层次间的交互方式，拓扑结构限制通常是”只能与相邻层交互”。优点有三：支持基于可增加抽象层的设计，把复杂问题分解成增量步骤序列；支持扩展，每层的改变最多只影响相邻层；支持重用，只要相邻层提供相同接口，同一层的不同实现就可以互换（如OSI的ISO模型、X Window System协议正是靠标准层接口做到这一点）。缺点是：不是所有系统都容易构建成层次结构；即使逻辑上能分层，出于性能考虑也常需要把高层功能和低层实现结合起来；定义合适的抽象层次很困难，实际协议栈常跨多层、难以精确映射到理想的层次模型（这正是ISO七层模型在工程实践中屡遭诟病的根源）。TCP/IP协议栈是该风格最典型的案例，采用应用层/传输层/网际层/网络接口层四层结构：应用层直接为用户应用提供服务（如HTTP/SMTP/FTP）；传输层负责两个主机进程间通信，靠TCP（可靠传输、出错重传）或UDP实现复用分用；网际层负责跨主机的分组交换与路由选择，把传输层报文段封装成IP数据报；网络接口层负责相邻节点间的点对点数据传送，把IP数据报组装成帧再透明传送比特流。

结构图：

flowchart TD
    A["应用层<br/>HTTP/SMTP/FTP"] -->|call/return| B["传输层<br/>TCP复用分用/UDP"]
    B -->|call/return| C["网际层<br/>IP协议、路由选择"]
    C -->|call/return| D["网络接口层<br/>帧组装、比特流传送"]