當(dāng)涉及到軟件開(kāi)發(fā)時(shí)，圖形化地可視化和傳達(dá)軟件架構(gòu)給他人已經(jīng)成為了必需。建模和繪圖這些系統(tǒng)及其抽象層次使我們能夠分析和改進(jìn)設(shè)計(jì)，從而在構(gòu)建實(shí)現(xiàn)時(shí)提高質(zhì)量。

本文將比較七種流行的可視化建模語(yǔ)言。

統(tǒng)一建模語(yǔ)言（UML）

UML 是由一組軟件工程師和研究人員在 1990 年代創(chuàng)建的，并現(xiàn)在由對(duì)象管理組（OMG）維護(hù)。UML 是一種圖形語(yǔ)言，為建模軟件系統(tǒng)提供了一套標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)和符號(hào)。UML 2.5 包括 14 種不同類型的圖表，以建模軟件開(kāi)發(fā)生命周期的各個(gè)部分。

優(yōu)點(diǎn)

• UML 提供了強(qiáng)大和廣泛的標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)，可以提高大型組織間的溝通。
• 靈活性使可以僅在需要時(shí)使用符號(hào)的特定部分。
• 工具通常支持代碼生成，可以加快開(kāi)發(fā)速度。

缺點(diǎn)

• 復(fù)雜的符號(hào)對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)陡峭的學(xué)習(xí)曲線，需要花費(fèi)大量時(shí)間學(xué)習(xí)和有效使用。
• 對(duì)于小型和簡(jiǎn)單的軟件系統(tǒng)而言，UML 可能過(guò)于復(fù)雜和耗時(shí)。
• 工具通常價(jià)格昂貴，使用困難，需要培訓(xùn)。

C4 模型

C4 模型是一種輕量級(jí)結(jié)構(gòu)化方法，用于為特定受眾可視化軟件架構(gòu)。它是由一位軟件架構(gòu)師和作者 Simon Brown 于 2011 年創(chuàng)建的。C4 模型實(shí)際上只是兩件事，一個(gè)分層的常用抽象集和四種標(biāo)準(zhǔn)圖表類型。C4 模型與符號(hào)無(wú)關(guān)，這意味著沒(méi)有指定標(biāo)準(zhǔn)的形狀、顏色或樣式。

優(yōu)點(diǎn)

• 分層結(jié)構(gòu)允許深入到技術(shù)細(xì)節(jié)，為需要技術(shù)細(xì)節(jié)的受眾提供更詳細(xì)的信息。
• 簡(jiǎn)單易學(xué)，非常適合工程師、利益相關(guān)者和非技術(shù)團(tuán)隊(duì)成員理解。
• C4 模型靈活適應(yīng)，可以在各種工具和符號(hào)中使用。

缺點(diǎn)

• 有限的功能集可能是對(duì)需要各種圖表類型的大型組織的限制，例如用例、活動(dòng)和類圖表。
• C4 模型的流行程度還在增長(zhǎng)中，與像 UML 這樣的標(biāo)準(zhǔn)相比，應(yīng)用還不是很廣泛。

• 與更成熟的建模語(yǔ)言相比，C4 模型工具相對(duì)較少。

ArchiMate

ArchiMate 是面向企業(yè)架構(gòu)的開(kāi)放和獨(dú)立建模語(yǔ)言。它是由開(kāi)放組（The Open Group）在 2011 年開(kāi)發(fā)的，該組織負(fù)責(zé)維護(hù)多個(gè)開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)。它提供了三個(gè)抽象層（業(yè)務(wù)、應(yīng)用和技術(shù)）、標(biāo)準(zhǔn)建模元素（包括業(yè)務(wù)參與者、業(yè)務(wù)過(guò)程和應(yīng)用組件）以及它們之間的關(guān)系。

優(yōu)點(diǎn)

• ArchiMate 提供了廣泛的框架，有各種抽象和符號(hào)可描述和傳達(dá)架構(gòu)。
• 包括顏色編碼方案，用于區(qū)分不同類型的架構(gòu)組件。
• 設(shè)計(jì)為與其他企業(yè)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)（如 TOGAF 和 BPMN）兼容。

缺點(diǎn)

• 在全球某些地區(qū)的使用仍然有限，盡管在歐洲被廣泛使用。
• ArchiMate 是一種復(fù)雜的建模語(yǔ)言，需要時(shí)間學(xué)習(xí)如何有效使用它，這可能對(duì)一些人來(lái)說(shuō)是一個(gè)入門(mén)障礙。
• 常與特定軟件工具一起使用，這可能會(huì)限制 ArchiMate 模型的可移植性。

開(kāi)放組架構(gòu)框架（TOGAF）

開(kāi)放組架構(gòu)框架或 TOGAF 是企業(yè)架構(gòu)框架，分為四個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域：業(yè)務(wù)、應(yīng)用、數(shù)據(jù)和技術(shù)。它最初是由開(kāi)放組在 1995 年創(chuàng)建的，該組織也負(fù)責(zé)維護(hù) ArchiMate。TOGAF 提供了全面和系統(tǒng)化的方法，并包括開(kāi)發(fā)和實(shí)施企業(yè)架構(gòu)的逐步過(guò)程。

優(yōu)點(diǎn)

• 提供了全面和可適應(yīng)的語(yǔ)言，這意味著組織可以根據(jù)自己的需要隨著時(shí)間的推移來(lái)定制它。
• 廠商中立，意味著它可以與任何技術(shù)或供應(yīng)商解決方案一起使用，為組織提供靈活性。
• TOGAF 是一個(gè)廣泛認(rèn)可并被世界各地的組織廣泛使用的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這可以為利益相關(guān)者提供保障和信譽(yù)。

缺點(diǎn)

• 對(duì)于那些不熟悉框架的人來(lái)說(shuō)，TOGAF 和 ADM 過(guò)程可能特別難學(xué)，并可能需要很長(zhǎng)時(shí)間來(lái)實(shí)施。
• TOGAF 的強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)和治理可提供一致性，但也存在變得過(guò)于僵化和不靈活的風(fēng)險(xiǎn)。
• 認(rèn)證和培訓(xùn)可能很昂貴，這可能成為一些想使用框架的組織的障礙。

業(yè)務(wù)流程建模符號(hào)（BPMN）

BPMN 是一種圖形化建模語(yǔ)言，提供了業(yè)務(wù)流程、活動(dòng)、事件、網(wǎng)關(guān)、流程和工件的標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)。它是分析和改進(jìn)業(yè)務(wù)流程的強(qiáng)大工具。BPMN 最初是由一組組織和個(gè)人在 2004 年創(chuàng)建的，并由對(duì)象管理組（OMG）維護(hù)。

優(yōu)點(diǎn)

• BPMN 的設(shè)計(jì)旨在使技術(shù)和非技術(shù)利益相關(guān)者輕松理解，使其適用于廣泛的受眾。
• 提供了易于理解的標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)，彌合了設(shè)計(jì)和實(shí)施業(yè)務(wù)流程的溝通差距。
• 子模型將圖表劃分為易于發(fā)現(xiàn)最適用于他們的領(lǐng)域。

缺點(diǎn)

• 符號(hào)全面，學(xué)習(xí)模型制作可能很困難，這意味著那些制作模型的人可能會(huì)遇到陡峭的學(xué)習(xí)曲線。
• 一些供應(yīng)商在實(shí)現(xiàn)和執(zhí)行 BPMN 圖表時(shí)略有不同，盡管有明確的標(biāo)準(zhǔn)。

系統(tǒng)建模語(yǔ)言（SysML）

SysML 是一種開(kāi)源建模語(yǔ)言，擴(kuò)展了 UML，并設(shè)計(jì)用于分析復(fù)雜系統(tǒng)。它最初是在 2001 年創(chuàng)建的，并后來(lái)被對(duì)象管理組（OMG）采用。系統(tǒng)工程師使用 SysML 通信和分析各種系統(tǒng)，例如：軟件、硬件、信息、過(guò)程和人員。

優(yōu)點(diǎn)

• 消除了 UML 的軟件特定限制，以允許建模更廣泛的系統(tǒng)，例如物理和人員。
• SysML 移除了一些 UML 的功能，使其更簡(jiǎn)單，更易于學(xué)習(xí)。
• 提供了模型、視圖和視角的廣泛支持，這在 UML 中是有限的。

缺點(diǎn)

• 由于 SysML 基于 UML，因此它繼承了 UML 的許多困難和缺點(diǎn)。
• 有關(guān)圖表需要多完整的規(guī)則有歧義可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤。
• 在各種 SysML 工具之間缺乏互操作性，這使得共享模型變得困難。

4+1 視圖模型

4+1 視圖模型是使用多個(gè)并發(fā)視圖來(lái)描述大型系統(tǒng)的視圖模型，每個(gè)視圖都從不同利益相關(guān)者的角度來(lái)看。它最初是由加拿大軟件工程師 Philippe Kruchten 在 1995 年提出的。它定義的 5個(gè)視圖是邏輯視圖、進(jìn)程視圖、開(kāi)發(fā)視圖和場(chǎng)景。

優(yōu)點(diǎn)

• 該方法允許利益相關(guān)者輕松消化對(duì)他們最重要的模型區(qū)域。
• 4+1 適合組織和提供結(jié)構(gòu)圖和系統(tǒng)信息。
• 視圖可以省略，如果它們對(duì)模型沒(méi)有貢獻(xiàn)。

缺點(diǎn)

• 4+1 不強(qiáng)制使用正式符號(hào)或標(biāo)準(zhǔn)，這可能導(dǎo)致在應(yīng)用模型時(shí)存在不一致性。
• 對(duì)于某些設(shè)計(jì)決策的某些方面，例如安全性、性能或可擴(kuò)展性，可能提供的細(xì)節(jié)不足。
• 不適用于非常小的系統(tǒng)或具有非常特定焦點(diǎn)的系統(tǒng)。

總結(jié)