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UML 與其他標準：C4、ArchiMate 和 BPMN

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1 統一建模語言（UML）
2 C4 模型（上下文、容器、組件、程式碼）
3 ArchiMate
4 業務流程模型與符號（BPMN）
5 比較總結：UML 與其他標準
5.1 混合方法

雖然UML（統一建模語言）是軟體設計領域最受認可的標準之一，但僅是眾多專用建模語言中的一種。現代的架構環境經常要求架構師和分析師使用補充性標準，以應對從企業戰略到業務流程等不同層面的議題。

本文將剖析 UML、C4 模型、ArchiMate 和 BPMN 的主要重點、關鍵特徵以及最佳應用情境。

統一建模語言（UML）

UML 是用於視覺化、規格化、建構與文件化軟體系統各項實體的基礎性通用標準。

  • 主要重點：詳細的軟體系統設計、物件導向分析，以及實作層級的藍圖。
  • 關鍵圖表：它提供 14 種圖表類型，分為結構性（例如：類別、組件、部署）以及行為性（例如：序列圖、活動圖、狀態機）。
  • 抽象層級：從高階使用案例到低階程式碼結構不等。它在解決方案架構與詳細設計層級上表現出色。
  • 目標對象：主要針對軟體開發人員、系統架構師與技術團隊。

C4 模型（上下文、容器、組件、程式碼）

C4 模型由西蒙·布朗所創建，並非如 UML 一般的正式標準，而是一種輕量級的軟體架構視覺化與溝通方法。它設計為簡單易學，且與符號系統無關（通常以簡單的方框與箭頭來呈現）。

了解更多：為何 C4 模型重要

  • 主要重點：透過一組階層式、分層的圖表，有效地向多元群體傳達軟體架構。
  • 關鍵圖表： C4 由其四個核心的縮放層級定義：
    1. 背景： 展示軟體系統及其在商業環境中的使用者/依賴關係。（最高層級）
    2. 容器： 放大至系統層級，展示高階的技術決策（例如：網頁應用程式、行動應用程式、資料庫、微服務）。
    3. 組件： 放大至單一容器，展示其內部的邏輯結構（例如：控制器、服務、儲存庫）。
    4. 程式碼： （可選）放大至單一組件，展示實作細節，通常使用 UML 類別圖。
  • 抽象層級： 高至中等。強調溝通優先於技術完整性。
  • 目標對象： 技術團隊、經理、產品負責人以及非技術利益相關者。

ArchiMate

ArchiMate 是由 The Open Group 維護的開放標準，專為 企業架構（EA）。它提供組織的整體且結構化的視圖，將業務策略與底層 IT 基礎設施連結。

了解更多：什麼是 ArchiMate

  • 主要重點： 協調業務目標、組織架構、應用程式與技術基礎設施。它模擬整個企業，並支援變更的影響分析。
  • 關鍵層級： ArchiMate 將企業結構化為三個主要層級：
    • 業務層： 模擬產品、服務、流程與角色。
    • 應用層： 模擬應用程式組件、服務與資料物件。
    • 技術層： 模擬支援應用程式的硬體、系統軟體與網路。
  • 抽象層級： 高階且具戰略性。它著重於不同領域之間的關係與對齊，通常在概念或邏輯層面上。
  • 目標對象：企業架構師、IT戰略師與高階領導團隊。

業務流程模型與符號（BPMN）

BPMN 是一種用於在工作流程中規範業務流程的圖形符號標準。與著重於系統行為的 UML 不同系統行為不同，BPMN 著重於組織行為與流程流。

了解更多：什麼是 BPMN

  • 主要重點：建模、分析與優化端到端的業務流程、工作流程與運營。
  • 關鍵元素：
    • 流程物件：事件（圓形）、活動（圓角矩形）與網關（菱形），用以定義流程邏輯。
    • 連接物件：順序流程、訊息流程與關聯。
    • 泳道：泳道（參與者／組織）與泳道（部門／角色），用以顯示所有權。
  • 抽象層級：中等至詳細的運營層級。其精確度足以由業務流程管理系統（BPMS）執行。
  • 目標對象：業務分析師、流程負責人與運營管理人員。

比較總結：UML 與其他標準

下表總結了何時以及為何應選擇一種標準而非另一種。

面向 UML C4 模型 ArchiMate BPMN
主要目標 詳細的軟體設計與實作藍圖。 與多元利害關係人溝通架構。 建模與分析整個企業架構。 建模與優化業務工作流程。
核心重點 物件、類別、元件、互動與狀態。 軟體系統、容器及其相依性。 業務、應用與技術層及其對齊。 任務、事件、閘道與動作的順序。
抽象層級 高至低（實作細節） 高至中（架構觀點） 高（戰略與概念性） 中（營運流程）
理想受眾 開發人員、解決方案架構師 開發人員、利害關係人、管理人員 企業架構師、策略師 業務分析師、流程工程師
何時選擇 建模資料庫結構（類別圖）或複雜元件互動（序列圖）。 提供微服務環境的快速且清晰地圖，或協助新開發人員入職。 追蹤新法規（業務目標）對受影響伺服器（技術層）的影響。 規劃客戶入會流程或設計自動化履行工作流程。

混合方法

在現代大型組織中，這些標準經常一起使用，以建立完整的架構敘事：

  1. ArchiMate 定義高階的 策略 和整個 企業.
  2. BPMN 模擬特定的 業務流程 企業所運行的流程。
  3. 執行這些流程所需的軟體系統是使用 C4（用於架構概觀）以及 UML（用於詳細的元件設計）。

這種分層方法確保文件內容適合每一位利害關係人，從閱讀戰略概觀（ArchiMate）的執行長，到撰寫特定物件程式碼（UML）的開發人員。

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