C4 与 UML：C4 模型如何补充并现代化传统 UML 文档

几十年来，UML 一直是描述软件系统的标准。它提供了丰富的图表类型，支持形式化建模，并能详细展示系统结构和行为。然而，随着软件团队变得更加敏捷、分布式和快速迭代，UML 的复杂性和维护开销变得越来越难以应对。

这种转变促使许多现代团队采用C4 模型一种更简单且更具可扩展性的架构文档方法。C4 并非完全抛弃 UML，而是聚焦于整体视角，提供清晰的视图层级，同时在需要更深入建模时仍允许使用 UML 来补充细节。

本文探讨了C4 与 UML 之间的关系, 它们如何相互补充以及为什么 C4 有时更受青睐，作为传统建模的替代方案——尤其是在高层次架构工作方面。

为什么今天比较 C4 和 UML 至关重要

软件开发已经演进。
如今的团队需要的文档应具备：

• 易于理解
• 易于维护
• 与敏捷工作流程相契合
• 有助于新成员入职
• 有助于跨团队沟通

UML 仍然具有价值，但其复杂性和正式性可能会拖慢团队进度。C4 通过一种轻量级、面向受众的方法填补了这一空白，优先关注清晰性而非细节。

C4 并非旨在完全取代 UML——但它常常取代 UML 用于架构设计

UML 包含超过十种图表类型。其中许多试图对系统的各个方面进行建模：

• 类图
• 时序图
• 活动图
• 部署图
• 状态机图
• 组件图
• 以及更多……

范围广泛，强大但同时也令人感到压力巨大。

C4 是专门为了通过定义四种视图来简化架构层而创建的：

1. 系统上下文
2. 容器
3. 组件
4. 代码

这使得 C4 成为以下内容的绝佳替代方案：高层UML 图，例如：

• UML 组件图
• UML 包图
• UML 部署图
• 高层类图

团队获得了所需的清晰度，而无需承担不必要的复杂性。

C4 模型如何补充 UML

虽然 C4 在架构方面表现出色，但 UML 在建模方面仍然具有价值行为.

1. C4 处理结构；UML 处理行为

C4 关注的是“系统由什么构成”。
UML 在描述“事物如何行为”方面非常强大，尤其是通过：

• 顺序图
• 状态机图
• 活动图

一种常见的工作流程是：

• 使用C4进行系统和设计讨论。
• 使用UML 当行为、工作流程或状态转换需要精确定义时。

2. C4 创建了一个 UML 图可以接入的路线图

UML 图可以独立存在，但它们通常在系统层级中缺乏明确的位置。

C4 提供了一个导航结构。

一旦你在 C4 中识别出一个容器或组件，就可以为其附加一个 UML 行为图以进行详细建模。

3. C4 简化了与非技术利益相关者的沟通

许多非工程师难以掌握 UML 的符号和语法。

C4 图是：

• 更简单
• 更具视觉性
• 更直观
• 在会议中更容易解释

UML 可以在内部用于工程讨论。

为什么团队会从 UML 转向 C4 进行架构设计

1. UML 内容全面，但对日常工作来说过于沉重

它非常适合正式建模，但大多数敏捷团队并不需要每天保持如此高的正式性。

2. UML 图难以维护

因为它们通常反映的是低层结构，随着代码的演进，它们会很快过时。

C4 将高层级图与代码结构解耦，使其更容易保持更新。

3. UML 对新手来说难以理解

新开发人员阅读 C4 模型的速度远快于阅读 UML 类图或复杂时序图。

4. C4 与现代工具和人工智能高度契合

人工智能工具和基于云的绘图平台可以更可靠地生成和更新 C4 图，因为其结构更简单且更具可预测性。

这就是为什么许多使用 Visual Paradigm Online 的团队依赖人工智能来生成：

• 上下文图
• 容器图
• 组件图

然后在真正需要更深层次细节时添加 UML 图仅在真正需要更深层次细节时。

C4 应该取代 UML 的情况

当您需要时，C4 常被用来替代 UML：

• 在团队之间沟通架构
• 快速让新开发人员上手
• 为非技术受众创建文档
• 支持以速度为关键的敏捷开发
• 避免 UML 的陡峭学习曲线
• 在长期的产品周期中维护图表

对于许多组织而言，C4 完全取代了 UML，用于高层架构规划。

当 UML 仍然有价值时

当满足以下条件时，UML 仍然是首选：

• 您需要精确的行为建模
• 监管标准要求正式文档
• 您正在设计复杂的面向对象系统
• 工程团队需要高度详细的规范
• 序列时序或状态转换很重要

C4 并不试图复制这些功能。

C4 + UML：两者的优势结合

与其将两者视为“C4 对 UML”，许多团队发现这两种方法能够极好地互补。

一种实用的工作流程：

1. 使用 C4以清晰地解释系统架构。
2. 通过 UML 深入细节用于需要行为或实现细节的领域。
3. 使用 AI 绘图工具以保持两者同步并保持最新。

结果：
在关键之处实现清晰的架构表达与详细的建模。

最后思考

C4 和 UML 在软件设计中发挥着不同但互补的作用。

C4 简化了架构层，并清晰地讲述系统结构的构成方式。UML 通过提供 C4 故意回避的行为和实现细节，丰富了这一叙述。

它们协同使用时，形成一个完整的文档生态系统，对现代软件团队而言，易于理解、易于维护且可扩展。

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