【软件架构】软件架构的7种建模语言

比较用于设计和建模软件系统的7种流行语言

我们开始吧

由于软件的复杂性，一直需要以图形方式可视化软件体系结构，并与其他软件体系结构进行通信。通过对这些系统及其抽象进行建模和绘图，我们可以分析和改进设计，从而在构建它们时实现更高质量的实现。

在本文中，我们将比较七种流行的视觉建模语言。

1.️统一建模语言（UML）

统一建模语言是由一群软件工程师和研究人员在20世纪90年代创建的，现在由对象管理小组（OMG）维护。UML是一种图形语言，它为软件系统建模提供了一组标准的符号和表示法。UML2.5包括14种不同的图表类型，用于对软件开发生命周期的各个部分进行建模。

👍 优点

• UML提供了强大而广泛的标准化表示法，可以改善大型组织中的通信。
• 在需要时只使用符号的特定部分的灵活性。
• 该工具通常支持代码生成，这可以加快开发速度。

👎 缺点

• 对于初学者来说，复杂的记法是一条陡峭的学习曲线，以便有效地学习和使用。
• UML可能过于复杂和耗时，尤其是对于小型和简单的软件系统。
• 工具通常很昂贵，难以使用，并且需要培训。

2.️ C4模型

C4模型是一种为特定受众可视化软件体系结构的轻量级结构化方法。它是由一位名叫Simon Brown的软件架构师和作者于2011年创建的。C4模型本质上只是两件事，一组常见抽象的层次结构和四种标准图类型。C4型号是独立于符号的，这意味着没有规定标准的形状、颜色或风格。

👍 优点

• 层次结构允许为需要它的受众放大更多的技术细节。
• 简单易学，便于工程师、利益相关者和非技术团队成员理解。
• C4模型具有灵活性和适应性，因此可以用于各种工具和符号。

👎 缺点

• 对于需要广泛图表类型（如用例图、活动图和类图）的大型组织来说，一组有限的功能可能是一种限制。
• C4模型仍然越来越受欢迎，并且与UML等标准相比没有被广泛采用。
• 有一些C4模型工具，但与更成熟的建模语言相比，仍然有一套相对有限的工具。

3.️ArchiMate

ArchiMate是一种用于企业体系结构的开放且独立的建模语言。它是由开放集团于2011年开发的，该集团是一个开发和维护多个开放标准的行业联盟。它提供了三层抽象（业务、应用程序和技术）、标准建模元素（包括业务参与者、业务流程和应用程序组件）以及它们之间的关系。

👍 优点

• ArchiMate提供了一个全面的框架，具有广泛的抽象和符号来描述和交流体系结构。
• 包括用于区分建筑组件类型的颜色编码方案。
• 设计为与其他企业体系结构标准（如TOGAF和BPMN）兼容。

👎 缺点

• 尽管在欧洲被广泛使用，但在世界部分地区采用仍然有限。
• ArchiMate是一种复杂的建模语言，可能需要时间来学习如何有效地使用它，这可能会成为一些人进入的障碍。
• 通常与特定的软件工具一起使用，这有时会限制ArchiMate模型的可移植性。

4.️⃣ 开放式组架构框架（TOGAF）

开放式集团架构框架或TOGAF是一个企业架构框架，分为4个关键领域：业务、应用程序、数据和技术。它最初由开放集团创建于1995年，该集团还负责维护ArchiMate。TOGAF提供了一种全面而系统的方法，包括企业架构的开发和实现的逐步过程。

👍 优点

• 提供了一种全面且适应性强的语言，这意味着组织可以随着时间的推移根据其特定需求进行调整。
• 与供应商无关，这意味着它可以与任何技术或供应商解决方案一起使用，为组织提供灵活性。
• TOGAF是一个被世界各地的组织广泛认可和使用的行业标准，可以为利益相关者提供保证和可信度。

👎 缺点

• 对于那些不熟悉该框架的人来说，TOGAF和ADM过程可能特别难以学习，并且可能需要大量时间来实现。
• TOGAF对标准和治理的重视有助于保持一致性，但也有变得过于僵化和不灵活的风险。
• 认证和培训可能很昂贵，这可能会成为一些想要使用该框架的组织的障碍。

5.️ 业务流程模型和符号（BPMN）

BPMN是一种图形建模语言，为业务流程、活动、事件、网关、流和工件提供标准表示法。它是分析和改进业务流的强大工具。BPMN最初由一群组织创建于2004年，令人反感，此后一直由对象管理小组（OMG）维护。

👍 优点

• BPMN设计为易于技术和非技术利益相关者理解，使其适用于广泛的受众。
• 提供了一种易于理解的标准表示法，并为设计和实现业务流程弥合了沟通差距。
• 子模型以一种查看者可以轻松发现最适用于它们的区域的方式划分图表。

👎 缺点

• 符号是全面的，可能很难从头到尾学习，这意味着那些产生模型的人可能会有一个陡峭的学习曲线。
• 一些供应商实现和执行BPMN图的方式略有不同，尽管有明确的标准。

6.️⃣ 系统建模语言（SysML）

SysML是一种开源建模语言，它扩展了UML，旨在分析复杂系统。它最初创建于2001年，后来被对象管理小组（OMG）采用。系统工程师使用SysML来通信和分析广泛的系统，例如：软件、硬件、信息、流程和人员。

👍 优点

• 删除了UML的软件特定限制，以允许对更广泛的系统（如物理和人员）进行建模。
• SysML删除了UML的一些特性，使其更简单、更容易学习。
• 为UML中有限的模型、视图和视点提供广泛的支持。

👎 缺点

• 由于SysML是基于UML的，它继承了UML的许多困难和缺点。
• 关于图的完整程度的模糊规则可能会导致错误。
• 各种SysML工具之间缺乏互操作性，这使得共享模型变得困难。

7.️4+1视图模型

4+1是一个视图模型，用于使用多个并发视图来描述大型系统，每个视图都来自不同的利益相关者。它最早是由加拿大软件工程师Philippe Kruchten于1995年提出的。它定义的5个视图分别是逻辑视图、流程视图、开发视图和场景。

👍 优点

• 该方法允许利益相关者轻松地使用模型中对他们最重要的区域。
• 4+1非常适合组织和提供图表和系统信息的结构。
• 如果视图对模型没有贡献，则可以忽略这些视图。

👎 缺点

• 4+1没有强制执行正式的表示法或标准，这可能会导致模型应用方式的不一致。
• 可能无法为设计决策的某些领域提供足够的细节，例如安全性、性能或可扩展性。
• 不适用于非常小的系统或具有非常特定焦点的系统。

🏁 结束

我确信还有其他视觉建模语言我们没有时间在本文中介绍。如果你还有其他最喜欢的，以及你在使用它时喜欢或不喜欢什么，请在评论中告诉我们。