軟件開發中最流行的七種可視化建模語言對比
當涉及到軟件開發時，圖形化地可視化和傳達軟件架構給他人已經成為了必需。建模和繪圖這些系統及其抽象層次使我們能夠分析和改進設計，從而在構建實現時提高質量。
本文將比較七種流行的可視化建模語言。
統一建模語言（UML）
UML 是由一組軟件工程師和研究人員在 1990 年代創建的，并現在由對象管理組（OMG）維護。UML 是一種圖形語言，為建模軟件系統提供了一套標準符號和符號。UML 2.5 包括 14 種不同類型的圖表，以建模軟件開發生命周期的各個部分。
優點
- UML 提供了強大和廣泛的標準符號，可以提高大型組織間的溝通。
- 靈活性使可以僅在需要時使用符號的特定部分。
- 工具通常支持代碼生成，可以加快開發速度。
缺點
- 復雜的符號對于初學者來說是一個陡峭的學習曲線，需要花費大量時間學習和有效使用。
- 對于小型和簡單的軟件系統而言，UML 可能過于復雜和耗時。
- 工具通常價格昂貴，使用困難，需要培訓。
C4 模型
C4 模型是一種輕量級結構化方法，用于為特定受眾可視化軟件架構。它是由一位軟件架構師和作者 Simon Brown 于 2011 年創建的。C4 模型實際上只是兩件事，一個分層的常用抽象集和四種標準圖表類型。C4 模型與符號無關，這意味著沒有指定標準的形狀、顏色或樣式。
優點
- 分層結構允許深入到技術細節，為需要技術細節的受眾提供更詳細的信息。
- 簡單易學，非常適合工程師、利益相關者和非技術團隊成員理解。
- C4 模型靈活適應，可以在各種工具和符號中使用。
缺點
- 有限的功能集可能是對需要各種圖表類型的大型組織的限制，例如用例、活動和類圖表。
- C4 模型的流行程度還在增長中，與像 UML 這樣的標準相比，應用還不是很廣泛。
- 與更成熟的建模語言相比，C4 模型工具相對較少。
ArchiMate
ArchiMate 是面向企業架構的開放和獨立建模語言。它是由開放組（The Open Group）在 2011 年開發的，該組織負責維護多個開放標準。它提供了三個抽象層（業務、應用和技術）、標準建模元素（包括業務參與者、業務過程和應用組件）以及它們之間的關系。
優點
- ArchiMate 提供了廣泛的框架，有各種抽象和符號可描述和傳達架構。
- 包括顏色編碼方案，用于區分不同類型的架構組件。
- 設計為與其他企業架構標準（如 TOGAF 和 BPMN）兼容。
缺點
- 在全球某些地區的使用仍然有限，盡管在歐洲被廣泛使用。
- ArchiMate 是一種復雜的建模語言，需要時間學習如何有效使用它，這可能對一些人來說是一個入門障礙。
- 常與特定軟件工具一起使用，這可能會限制 ArchiMate 模型的可移植性。
開放組架構框架（TOGAF）
開放組架構框架或 TOGAF 是企業架構框架，分為四個關鍵領域：業務、應用、數據和技術。它最初是由開放組在 1995 年創建的，該組織也負責維護 ArchiMate。TOGAF 提供了全面和系統化的方法，并包括開發和實施企業架構的逐步過程。
優點
- 提供了全面和可適應的語言，這意味著組織可以根據自己的需要隨著時間的推移來定制它。
- 廠商中立，意味著它可以與任何技術或供應商解決方案一起使用，為組織提供靈活性。
- TOGAF 是一個廣泛認可并被世界各地的組織廣泛使用的行業標準，這可以為利益相關者提供保障和信譽。
缺點
- 對于那些不熟悉框架的人來說，TOGAF 和 ADM 過程可能特別難學，并可能需要很長時間來實施。
- TOGAF 的強調標準和治理可提供一致性，但也存在變得過于僵化和不靈活的風險。
- 認證和培訓可能很昂貴，這可能成為一些想使用框架的組織的障礙。
業務流程建模符號（BPMN）
BPMN 是一種圖形化建模語言，提供了業務流程、活動、事件、網關、流程和工件的標準符號。它是分析和改進業務流程的強大工具。BPMN 最初是由一組組織和個人在 2004 年創建的，并由對象管理組（OMG）維護。
優點
- BPMN 的設計旨在使技術和非技術利益相關者輕松理解，使其適用于廣泛的受眾。
- 提供了易于理解的標準符號，彌合了設計和實施業務流程的溝通差距。
- 子模型將圖表劃分為易于發現最適用于他們的領域。
缺點
- 符號全面，學習模型制作可能很困難，這意味著那些制作模型的人可能會遇到陡峭的學習曲線。
- 一些供應商在實現和執行 BPMN 圖表時略有不同，盡管有明確的標準。
系統建模語言（SysML）
SysML 是一種開源建模語言，擴展了 UML，并設計用于分析復雜系統。它最初是在 2001 年創建的，并后來被對象管理組（OMG）采用。系統工程師使用 SysML 通信和分析各種系統，例如：軟件、硬件、信息、過程和人員。
優點
- 消除了 UML 的軟件特定限制，以允許建模更廣泛的系統，例如物理和人員。
- SysML 移除了一些 UML 的功能，使其更簡單，更易于學習。
- 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
- 由于 SysML 基于 UML，因此它繼承了 UML 的許多困難和缺點。
- 有關圖表需要多完整的規則有歧義可能會導致錯誤。
- 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并發視圖來描述大型系統的視圖模型，每個視圖都從不同利益相關者的角度來看。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個視圖是邏輯視圖、進程視圖、開發視圖和場景。
優點
- 該方法允許利益相關者輕松消化對他們最重要的模型區域。
- 4+1 適合組織和提供結構圖和系統信息。
- 視圖可以省略，如果它們對模型沒有貢獻。
缺點
- 4+1 不強制使用正式符號或標準，這可能導致在應用模型時存在不一致性。
- 對于某些設計決策的某些方面，例如安全性、性能或可擴展性，可能提供的細節不足。
- 不適用于非常小的系統或具有非常特定焦點的系統。
總結
語言 | 概述 | 優點 | 缺點 |
UML | UML是一個提供了標準符號和符號集，用于對軟件系統進行建模的圖形化語言。UML包括14種不同的圖表類型，可用于模型化軟件開發生命周期的各個部分。 | 提供了強大和廣泛的標準符號，工具支持代碼生成，靈活性使用需要時，可提高組織內部的溝通 | 復雜的符號需要大量學習時間和使用成本，工具常常昂貴且需要培訓 |
C4 模型 | C4 模型是一種輕量級的結構化方法，用于針對特定受眾可視化軟件架構。C4 模型本質上只有兩個東西，即一組分層的常用抽象和四種標準的圖表類型。C4 模型與符號無關，這意味著沒有規定標準形狀、顏色或樣式。 | 提供了易于學習、靈活和適應性強的建模方法，可以根據需要進行層級劃分 | 對于需要更多類型的圖表（例如用例、活動和類圖）的大型組織，功能受限 |
ArchiMate | ArchiMate 是一個面向企業架構的開放和獨立的建模語言。它提供了三個抽象層（業務、應用和技術）、標準建模元素（包括業務參與者、業務流程和應用程序組件）以及它們之間的關系。 | 提供了全面的框架和符號，可以描述和傳達架構，可與其他企業架構標準兼容，包括顏色編碼方案，以區分不同類型的架構組件 | 復雜的符號需要大量學習時間和使用成本，采用情況在全球范圍內仍有限制，可能需要特定的軟件工具 |
TOGAF | TOGAF 是一個企業架構框架，分為四個關鍵域：業務、應用、數據和技術。它提供了全面和系統化的方法，包括開發和實施企業架構的逐步過程。 | 提供了全面和靈活的框架，可根據組織的需求進行定制，供應商中立，被廣泛認可和使用 | TOGAF和ADM流程對于那些不熟悉框架的人來說可能特別難以學習，可能需要大量的時間來實施。TOGAF強調標準和治理可以保持一致性，但也存在過度僵化和不靈活的風險。同時，TOGAF的認證和培訓成本可能較高，這可能成為一些想使用該框架的組織的障礙。 |
BPMN | BPMN 是一種圖形化建模語言，為業務流程、活動、事件、網關、流程和工件提供標準符號。它是分析和改進業務流程的強大工具。BPMN 首次由一組組織和個人創建于 2004 年，之后由 Object Management Group（OMG）維護。 | 設計的符號易于技術和非技術干系人理解，提供了標準的符號，可以輕松理解和搭建業務流程，分區模型使查找最適用于他們的區域變得容易 | 符號全面，學習難度較大，可能需要大量時間來學習，各供應商實現和執行 BPMN 圖表的方式略有不同 |
SysML | SysML 是一種擴展 UML 的開源建模語言，旨在分析復雜系統。它于 2001 年首次創建，并于后來被 Object Management Group（OMG）采用。系統工程師使用 SysML 來溝通和分析各種系統，例如：軟件、硬件、信息、過程和人員。 | 刪除了 UML 的軟件特定限制，以允許對更廣泛的系統進行建模，例如物理和人員，簡化了 UML 的某些特性，使其更簡單易學，提供了模型、視圖和觀點的廣泛支持，UML 中則有限 | 基于 UML，因此繼承了 UML 的許多困難和缺點，有關圖表需要多完整的規則可能會導致錯誤，不同的 SysML 工具之間的互操作性缺乏可能會使共享模型變得困難 |
4+1 視圖模型 | 4+1 視圖模型是一種描述大型系統的視圖模型，使用多個并發視圖，每個視圖都從不同的干系人視角進行描述。它于 1995 年首次由加拿大軟件工程師 Philippe Kruchten 提出。它定義的 5 種視圖是邏輯視圖、過程視圖、開發視圖和場景。 | 允許利益相關者輕松消費對他們最重要的模型區域，對圖表和系統信息進行組織和提供結構，視圖可省略，如果它們不為模型做出貢獻 | 4+1 不強制使用正式符號或標準，可能導致模型應用的不一致性，可能對某些設計決策的某些方面提供不足夠的詳細信息，例如安全、性能或可擴展 |
