C4対UML：C4モデルが従来のUML文書を補完し、現代化する方法

数十年にわたり、UMLはソフトウェアシステムを記述する標準として用いられてきました。豊富な図の種類を提供し、形式的なモデリングをサポートし、システムの構造と動作の詳細な視点を提供します。しかし、ソフトウェアチームがよりアジャイルで分散化し、急速に進化する中で、UMLの複雑さと保守コストはますます大きな課題となっています。

この変化により、多くの現代のチームがC4モデルという、アーキテクチャ文書作成のためのよりシンプルでスケーラブルなアプローチを採用するようになりました。UMLを完全に放棄するのではなく、C4は全体像に注目し、明確な視点の階層を提供しつつ、より深いモデリングが必要な際にはUMLで詳細を埋め込むことを可能にしています。

本記事ではC4とUMLがどのように関係しているか, 両者が互いに補完し合う場面、そしてなぜC4が従来のモデリングの代替としてしばしば好まれるのか——特に高レベルのアーキテクチャ作業においては特にそうである。

なぜ今日、C4とUMLを比較することが重要なのか

ソフトウェア開発は進化しました。
今日のチームが求める文書は以下の通りです：

• 理解しやすい
• 保守しやすい
• アジャイルなワークフローと整合性がある
• オンボーディングに役立つ
• チーム間のコミュニケーションに有用

UMLは依然として価値を提供していますが、その複雑さと形式主義はチームのスピードを落とすことがあります。C4は、詳細よりも明確さを重視する軽量で、読者にやさしいアプローチでこのギャップを埋めています。

C4はUMLを完全に置き換えることを意図しているわけではありませんが、アーキテクチャの文書作成においては、しばしばUMLの代わりに使われます。

UMLには10種類以上の図の種類が含まれています。その多くはシステムのすべての側面をモデル化しようと試みています：

• クラス図
• シーケンス図
• アクティビティ図
• 配置図
• 状態機械図
• コンポーネント図
• その他もろもろ…

広がりは強力ではあるが、同時に圧倒的でもある。

C4は、アーキテクチャ層を単純化するために、4つのビューのみを定義することを目的として作成された。

1. システムコンテキスト
2. コンテナ
3. コンポーネント
4. コード

これによりC4は、以下のような優れた代替手段となる。高レベルのUML図、たとえば：

• UMLコンポーネント図
• UMLパッケージ図
• UMLデプロイメント図
• 高レベルのクラス図

チームは不要な複雑さを避けながら、必要な明確さを得ることができる。

C4モデルがUMLを補完する方法

C4がアーキテクチャにおいて優れている一方で、UMLはモデル化において依然として価値がある。振る舞い.

1. C4は構造を扱う；UMLは振る舞いを扱う

C4は「システムが何で構成されているか」に注目する。
UMLは「物事がどのように振る舞うか」を記述する点で強みを持ち、特に以下の手段を通じて。

• シーケンス図
• 状態機械図
• アクティビティ図

一般的なワークフローは以下の通りである。

• 以下のものを使用する。C4システムおよび設計に関する議論に。
• 以下のものを使用する。UML 行動、ワークフロー、または状態遷移を正確に定義する必要がある場合。

2. C4は、UML図が接続できるロードマップを提供する

UML図は独立して存在可能だが、システム階層内での明確な位置づけを欠くことが多い。

C4はナビゲーション構造を提供する。

C4でコンテナまたはコンポーネントを特定したら、詳細なモデル化のためにUMLの動作図を関連付けることができる。

3. C4は非技術的ステークホルダーとのコミュニケーションを簡素化する

多くの非エンジニアはUMLの記法や構文に苦労している。

C4図は：

• よりシンプル
• より視覚的
• より直感的
• 会議で説明しやすい

UMLはエンジニアリングの議論において内部で引き続き使用できる。

なぜチームがUMLからC4へとアーキテクチャの方向へ移行するのか

1. UMLは包括的だが、日常業務には重すぎる

形式的なモデル作成には非常に優れているが、多くのアジャイルチームは日常的にそのような形式性を必要としない。

2. UML図の維持は時間のかかる作業である

低レベルの構造をよく反映するため、コードが進化するにつれてすぐに陳腐化してしまう。

C4は高レベルの図をコード構造から分離することで、更新を容易にする。

3. UMLは初心者にとって理解しにくい

新規開発者は、UMLのクラス図や複雑なシーケンス図よりもC4モデルをはるかに速く理解できる。

4. C4は現代のツールとAIとよく連携する

AIツールやクラウドベースの図作成プラットフォームは、構造がシンプルで予測可能であるため、C4図の生成と更新がより信頼性高く行える。

これが、Visual Paradigm Onlineを活用する多くのチームがAIを頼りに以下を生成する理由である：

• コンテキスト図
• コンテナ図
• コンポーネント図

その後、UML図を追加する深く詳細が必要な場合にのみ。

C4がUMLを置き換えるべきとき

C4は、以下の状況でUMLの代わりにしばしば使用されます：

• チーム間でアーキテクチャを共有する
• 新規開発者を迅速に導入する
• 技術的知識のない対象者向けのドキュメントを作成する
• スピードが重要なアジャイル開発を支援する
• UMLの急な習得曲線を回避する
• 長期間にわたる製品サイクルで図を維持する

多くの組織では、C4が高レベルなアーキテクチャ計画においてUMLを完全に置き換える。

UMLが依然として価値を持つ場合

UMLは以下の状況で依然として最適な選択肢である：

• 正確な行動モデルが必要な場合
• 規制基準が形式的なドキュメントを要求する場合
• 複雑なオブジェクト指向システムを設計している場合
• エンジニアリングチームが非常に詳細な仕様を求める場合
• シーケンスのタイミングや状態遷移が重要である場合

C4はこれらの機能を再現しようとはしていない。

C4 + UML：両者の長所を活かした最適な組み合わせ

「C4対UML」という枠組みで考えるのではなく、多くのチームは両者のアプローチが非常にうまく補い合っていると気づく。

実用的なワークフロー：

1. C4を使用するシステムアーキテクチャを明確に説明するために
2. UMLで詳細な部分に掘り下げる行動的または実装上の詳細が必要な領域のために
3. AI図表作成ツールを使用する両者を同期させ、最新の状態に保つために

その結果：
重要となる部分に詳細なモデル化を加えた、明確なアーキテクチャの可視化。

最終的な考察

C4とUMLはソフトウェア設計において異なるが補完的な目的を果たす。

C4はアーキテクチャ層を簡素化し、システムの構造について明確な物語を構築する。UMLはC4が意図的に避ける行動的および実装上の詳細を提供することで、その物語を豊かにする。

一緒に使用することで、現代のソフトウェアチームにとって理解しやすく、保守しやすく、スケーラブルな完全なドキュメンテーションエコシステムが形成されます。

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