如何画好架构图

基本概念

  • 架构
    架构就是对系统中的实体以及实体之间的关系所进行的抽象描述,是一系列的决策。
    架构是结构和愿景。
  • 架构图
    为了抽象的表示软件系统的整体轮廓和各个组件之间的相互关系和约束边界,以及软件系统的物理部署和软件系统的演进方向的整体视图。
  • 架构图的作用
    要让干系人理解、遵循架构决策,就需要把架构信息传递出去:
    解决沟通障碍
    达成共识
    减少歧义

架构图分类

有一种比较流行的是4+1视图,分别为场景视图、逻辑视图、物理视图、处理流程视图和开发视图。

  • 场景视图
    用于描述系统的参与者与功能用例间的关系,反映系统的最终需求和交互设计,通常由用例图表示。
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  • 逻辑视图
    描述系统软件功能拆解后的组件关系,组件约束和边界,反映系统整体组成与系 统如何构建的过程,通常由UML的组件图和类图来表示。
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  • 物理视图
    用于描述系统软件到物理硬件的映射关系,反映出系统的组件是如何部署到一组可 计算机器节点上,用于指导软件系统的部署实施过程。
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  • 处理流程视图
    用于描述系统软件组件之间的通信时序,数据的输入输出,反映系统的功能流程 与数据流程,通常由时序图和流程图表示。
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  • 开发视图
    于描述系统的模块划分和组成,以及细化到内部包的组成设计,服务于开发人员,反映系统开发实施过程。
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怎么算好的架构图

画出的图好不好的一个直接标准就是:受众有没有准确接收到想传递的信息。从受众角度来说,一个好的架构图是不需要解释的,它应该是自描述的,并且要具备一致性和足够的准确性,能够与代码相呼应。

推荐的画图方法

C4 模型使用容器(应用程序、数据存储、微服务等)、组件和代码来描述一个软件系统的静态结构。这几种图比较容易画,也给出了画图要点,但最关键的是,我们认为,它明确指出了每种图可能的受众以及意义。

  • 语境图(System Context Diagram)
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用途
这样一个简单的图,可以告诉我们,要构建的系统是什么;它的用户是谁,谁会用它,它要如何融入已有的IT环境。这个图的受众可以是开发团队的内部人员、外部的技术或非技术人员。即:
构建的系统是什么
谁会用它
如何融入已有的IT环境
怎么画
中间是自己的系统,周围是用户和其它与之相互作用的系统。这个图的关键就是梳理清楚待建设系统的用户和高层次的依赖,梳理清楚了画下来只需要几分钟时间。

  • 容器图(Container Diagram)
    容器图是把语境图里待建设的系统做了一个展开。
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用途
这个图的受众可以是团队内部或外部的开发人员,也可以是运维人员。用途可以罗列为:
展现了软件系统的整体形态
体现了高层次的技术决策
系统中的职责是如何分布的,容器间的是如何交互的
告诉开发者在哪里写代码
怎么画
用一个框图来表示,内部可能包括名称、技术选择、职责,以及这些框图之间的交互,如果涉及外部系统,最好明确边界。

  • 组件图(Component Diagram)
    组件图是把某个容器进行展开,描述其内部的模块。
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用途
这个图主要是给内部开发人员看的,怎么去做代码的组织和构建。其用途有:
描述了系统由哪些组件/服务组成
厘清了组件之间的关系和依赖
为软件开发如何分解交付提供了框架

  • 类图(Code/Class Diagram)
    给开发人员看
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案例分享

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简而言之,画之前想好:画图给谁看,看什么,怎么样不解释就看懂。


参考:
如何画好架构图
C4官网
为什么需要软件架构图

### 如何绘制系统架构图 #### 绘制系统架构图的核心概念 架构图是一种用于描述系统结构及其组成部分之间关系的可视化工具[^1]。它通过图形化的方式展示系统的层次、模块和交互过程,帮助开发人员更清晰地理解复杂系统的设计原理。具体来说,架构图可以分为多种类型,包括但不限于业务架构图、技术架构图、数据流图等[^3]。 #### 使用Java绘制架构图的方法 如果希望利用编程语言来生成架构图,可以选择使用Java配合特定的绘图库完成这一目标。常用的Java绘图库有Graphviz、JGraphT 和 PlantUML 等。这些工具支持创建各种类型的图表,例如类图、序列图和状态机图。以下是基于PlantUML的一个简单示例: ```java // Java代码调用PlantUML生成架构图 public class ArchitectureDiagramGenerator { public static void main(String[] args) throws Exception { String plantumlCode = "@startuml\n" + "class User {\n" + "+ login()\n" + "+ logout()\n" + "}\n" + "\nclass System {\n" + "+ authenticate(User)\n" + "+ authorize(User)\n" + "}\n" + "\nUser --> System : authenticates and authorizes\n@enduml"; // 将PlantUML代码保存为文件并渲染成图片 Files.write(Paths.get("diagram.uml"), plantumlCode.getBytes()); ProcessBuilder pb = new ProcessBuilder("plantuml", "-tsvg", "diagram.uml"); pb.start(); } } ``` 上述代码展示了如何编写一段简单的Java程序,借助PlantUML生成SVG格式的架构图。 #### 常见的架构图绘制工具 除了编程手段外,还有许多专门针对架构图设计的工具可供选择。例如Lucidchart、Draw.io(现更名为Diagrams.net)、Microsoft Visio以及StarUML等都提供了直观易用的操作界面和支持多种模板的功能[^2]。对于初学者而言,推荐尝试在线平台如Draw.io因为它无需安装额外软件即可快速上手制作高质量的架构图[^5]。 #### 技术架构分层设计实例 以某心理健康服务平台为例,在实际应用中可能采用如下分层设计方案: - **表现层**:负责处理用户的请求入口及响应返回; - **业务逻辑层**:封装核心算法和服务规则; - **持久化存储层**:管理数据库操作事务; 这种三层模式能够有效分离关注点从而提高可维护性和扩展性[^4]。 ---
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