由於軟件的復雜性，始終需要以圖形方式可視化軟件架構並與其他人進行交流。對這些系統及其抽象進行建模和圖表化使我們能夠分析和改進設計，從而在構建它們時獲得更高質量的實現。
在本文中，我們將比較 7 種流行的可視化建模語言。
1、統一建模語言（UML）
UML 統一建模語言是由一群軟件工程師和研究人員在 20 世紀 90 年代創建的，現在由對象管理組(OMG)維護。UML 是一種圖形語言，為軟件系統建模提供了一組標準符號和表示法。UML 2.5 包括 14 種不同的圖表類型，用於對軟件開發生命周期的各個部分進行建模。
優點
- UML 提供了強大且廣泛的標準化符號，可以改善大型組織中的溝通。
- 需要時可以靈活地僅使用符號的特定部分。
- 該工具通常支持代碼生成，這可以加快開發速度。
缺點
- 復雜的符號對於初學者來說是一個陡峭的學習曲線，無法有效地學習和使用。
- UML 可能過於復雜且耗時，特別是對於小型且簡單的軟件系統。
- 這些工具通常價格昂貴、難以使用並且需要培訓。
2、C4模型
C4 模型是一種輕量級結構化方法，用於為特定受眾可視化軟件架構。它由軟件架構師兼作者Simon Brown於 2011 年創建。C4 模型本質上隻有兩件事：一組通用抽象的層次結構和四種標準圖表類型。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。
優點
- 分層結構允許為需要的受眾提供更多技術細節。
- 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 模型靈活且適應性強，因此可以用於各種工具和符號。
缺點
- 對於需要各種圖表類型（例如用例圖、活動圖和類圖）的大型組織來說，一組有限的功能可能會受到限制。
- C4 模型仍然越來越受歡迎，但與 UML 等標準相比，並沒有得到廣泛采用。
- 有一些 C4 模型工具，但與更成熟的建模語言相比，其數量仍然相對有限。
3、ArchiMate
ArchiMate是一種開放且獨立的企業架構建模語言。它由The Open Group於 2011 年開發，The Open Group 是一個開發和維護多項開放標準的行業聯盟。它提供了三個抽象層（業務、應用程序和技術）、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。
優點
- ArchiMate 提供了一個全面的框架，具有廣泛的抽象和符號來描述和交流架構。
- 包括用於區分架構組件類型的顏色編碼方案。
- 旨在與其他企業架構標準（例如 TOGAF 和 BPMN）兼容。
缺點
- 盡管在歐洲廣泛使用，但在世界部分地區的采用仍然有限。
- ArchiMate 是一種復雜的建模語言，需要時間來學習如何有效地使用它，這對某些人來說可能是進入的障礙。
- 通常與特定的軟件工具一起使用，這有時會限制 ArchiMate 模型的可移植性。
4、開放組架構框架（TOGAF）
Open Group 架構框架（TOGAF）是一個企業架構框架，分為 4 個關鍵領域：業務、應用程序、數據和技術。它最初由The Open Group於 1995 年創建，該組織還負責維護 ArchiMate。TOGAF 提供了全面、系統的方法，包括企業架構開發和實施的分步流程。
優點
- 提供全面且適應性強的語言，這意味著組織可以隨著時間的推移對其進行定制以滿足其特定需求。
- 供應商中立，這意味著它可以與任何技術或供應商解決方案一起使用，從而為組織提供靈活性。
- TOGAF是被世界各地組織廣泛認可和使用的行業標準，可以為利益相關者提供保證和可信度。
缺點
- 對於那些不熟悉該框架的人來說，TOGAF 和 ADM 流程可能特別難以學習，並且可能需要大量時間來實施。
- TOGAF 對標準和治理的重視對於一致性非常有幫助，但也存在變得過於僵化和不靈活的風險。
- 認證和培訓可能很昂貴，這對於一些想要使用該框架的組織來說可能是一個障礙。
5、業務流程模型和符號（BPMN）
BPMN是一種圖形建模語言，為業務流程、活動、事件、網關、流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 最初由一組組織於 2004 年創建，並引起了人們的不滿，此後一直由對象管理組(OMG) 維護。
優點
- BPMN 旨在易於技術和非技術利益相關者理解，使其適合廣泛的受眾。
- 提供易於理解的標準符號，並彌合設計和實施業務流程的溝通差距。
- 子模型以一種讓查看者可以輕松發現最適合他們的區域的方式劃分圖表。
缺點
- 該符號很全面，並且可能很難端到端學習，這意味著對於那些生成模型的人來說可能會有一個陡峭的學習曲線。
- 盡管有明確的標準，但一些供應商實現和執行 BPMN 圖的方式略有不同。
6、系統建模語言（SysML）
SysML是一種開源建模語言，它擴展了 UML，旨在分析復雜系統。它最初創建於 2001 年，後來被對象管理組織(OMG)采用。系統工程師使用 SysML 來交流和分析各種系統，例如：軟件、硬件、信息、流程和人員。
優點
- 消除了 UML 的軟件特定限制，以允許對更廣泛的系統（例如物理和人員）進行建模。
- SysML 刪除了 UML 的一些功能，使其更簡單、更容易學習。
- 為 UML 中有限的模型、視圖和視點提供廣泛的支持。
缺點
- 由於SysML基於UML，因此它繼承了UML的許多困難和缺點。
- 關於圖表需要多完整的模糊規則可能會導致錯誤。
- 各種 SysML 工具之間缺乏互操作性使得共享模型變得困難。
7、 4 1視圖模型
4 1是一種視圖模型，用於使用多個並發視圖來描述大型系統，每個視圖都從不同的利益相關者的角度來看。它於 1995 年由加拿大軟件工程師 Philippe Kruchten 首次提出。它定義了5個視圖，分別是邏輯視圖、過程視圖、開發視圖和場景。
優點
- 該方法允許利益相關者輕松使用對他們來說最重要的模型區域。
- 4 1 非常適合組織和提供圖表和系統信息的結構。
- 如果視圖對模型沒有貢獻，則可以省略它們。
缺點
- 4 1 不強制執行正式的符號或標準，這可能導致模型應用方式不一致。
- 可能無法為某些領域的設計決策提供足夠的細節，例如安全性、性能或可擴展性。
- 不適合非常小的系統或具有非常特定重點的系統。
其他
ADL（Architecture Description Language）架構描述語言：
- ADL 是一種專門用於描述軟件體系結構的語言。它提供了一種方式來表示組件、連接、接口等構建塊，以及它們之間的關系。
DSL（Domain-Specific Language）領域特定語言：
- DSL 是一種為特定領域（特定問題或任務）設計的語言。在軟件架構方面，DSL 可以定制用於特定領域的建模語言，以提高描述和分析的精確性。
MARTE（Modeling and Analysis of Real-Time and Embedded systems）實時嵌入式系統建模和分析：
- MARTE 是一種建模語言，專註於嵌入式系統的實時性能和行為建模。
總結
這些語言和方法可根據項目的特定需求和復雜性進行選擇。每種語言都有其優勢和適用領域，開發人員可以根據項目的要求選擇最合適的建模語言。
