Software-Architekturdiagramme sind wichtige Werkzeuge für alle, die an der Entwicklung von Software beteiligt sind. Sie helfen uns zu verstehen, wie verschiedene Teile eines Systems zusammenarbeiten. Aber manchmal können diese Software-Architekturdiagramme verwirrend oder zu kompliziert sein, was es schwierig macht, den Hauptpunkt zu verstehen.

Im Laufe der Jahre habe ich viele verschiedene Architekturdiagramme gesehen. Einige waren sehr detailliert, während andere einfacher waren. Viele von ihnen hatten jedoch ein Problem – sie zeigten nicht klar, was an dem System am wichtigsten war.

Häufige Probleme mit Softwarediagrammen

In der Softwareentwicklung war ich mit einer Vielzahl von Software-Architekturdiagramme konfrontiert. Einige waren zu komplex, während andere zu einfach waren. Viele Diagramme litten unter häufigen Problemen, die sie schwer verständlich machten. Zum Beispiel:

Mischen von Detaillierungsgraden: Ein großes Problem ist, wenn ein Diagramm versucht, zu viel auf einmal zu zeigen. Ein Diagramm kann zum Beispiel damit beginnen, das Gesamtsystem zu zeigen, dann aber plötzlich in die kleinen Details eintauchen. Dies kann verwirrend sein, da es verschiedene Detaillierungsgrade vermischt. Es ist wichtig, die Dinge konsistent zu halten, damit das Diagramm leicht zu befolgen ist.
Inkonsistente Verwendung von Farben und Größen: Ein weiteres Problem ist die Verwendung von zu vielen Farben oder Größen, um verschiedene Dinge darzustellen. Farben können zwar dazu beitragen, wichtige Teile hervorzuheben, aber sie können auch die Lesbarkeit des Diagramms erschweren, wenn sie nicht sorgfältig verwendet werden. Ebenso kann die Verwendung unterschiedlicher Größen für Felder oder Elemente irreführend sein, um die Wichtigkeit zu zeigen, insbesondere wenn sich das System im Laufe der Zeit ändert.
Übermäßig komplexe Diagramme: Einige Diagramme versuchen, jedes mögliche Detail über das System zu enthalten, was sie überwältigend macht. Wenn ein Diagramm zu komplex ist, wird es schwierig, die wichtigsten Informationen zu extrahieren. Anstatt die Architektur zu verdeutlichen, kann sie das Verständnis sogar erschweren.

Auch ich habe diese Fehler gemacht. Ich habe verschiedene Tools wie Whiteboard, MS Paint, Photoshop draw.io und Canva verwendet, um Diagramme zu erstellen. Unabhängig davon, welches Tool Sie verwenden, kann es leicht passieren, dass Sie sich damit beschäftigen, die Dinge perfekt aussehen zu lassen, anstatt sich auf das zu konzentrieren, was wirklich wichtig ist – die Struktur des Systems klar zu kommunizieren.

Einen besseren Weg finden

Nachdem ich diese Fehler gemacht hatte, fand ich einen besseren Weg, um klare und nützliche Software-Architekturdiagramme zu erstellen. Dieser bessere Weg wird als C4-Modell bezeichnet.

Während Sie den C4-Modellansatz verwenden, benötigen Sie auch ein richtiges Werkzeug für Ihre Architekturdiagramme: Eines der besten Werkzeuge zum Erstellen dieser Software-Architekturdiagramme ist CloudAiry CloudChart

Verwenden von Cloudairy Cloudchart für Diagramme

Das C4-Modell hilft Ihnen zwar bei der Organisation Ihrer Diagramme, aber Sie benötigen auch die richtigen Werkzeuge, um sie zu erstellen und zu aktualisieren. Eines der besten Tools dafür ist Cloudairy Cloudchart.

So verwenden Sie Cloudairy Cloudchart für C4-Diagramme

So können Sie Cloudairy Cloudchart verwenden, um Diagramme mit dem C4-Modell zu erstellen:

Beginnen Sie mit einer Vorlage: Cloudairy Cloudchart bietet Vorlagen für verschiedene Arten von Diagrammen. Wählen Sie eine Vorlage aus, die dem Diagrammtyp entspricht, den Sie erstellen möchten.

2. Elemente hinzufügen: Verwenden Sie die Drag-and-Drop-Tools von Cloudairy Cloudchart, um die benötigten Elemente hinzuzufügen, z. B. Benutzer, Systeme und Beziehungen für ein Kontextdiagramm oder Container für ein Containerdiagramm.

3. Passen Sie Ihr Diagramm an: Sie können die Farben, Beschriftungen und Formen Ihres Diagramms anpassen, um es klar und optisch ansprechend zu gestalten.

4. Zusammenarbeit in Echtzeit: Laden Sie Ihr Team ein, mit Ihnen an dem Diagramm zu arbeiten. Sie können Kommentare hinterlassen, Änderungen vorschlagen und sicherstellen, dass alle auf derselben Seite sind.

5. Teilen Sie Ihr Diagramm: Sobald Ihr Diagramm fertig ist, können Sie es ganz einfach teilen, indem Sie es in Dokumente, Präsentationen oder Projektmanagement-Tools einbetten.

Warum Cloudairy Cloudchart verwenden?

Cloudairy Cloudchart ist ein Online-Tool, mit dem Sie ganz einfach Software-Architekturdiagramme erstellen können. Einige der Funktionen von Cloudairy Cloudchart:

Einfach zu bedienen: Es verfügt über eine einfache Drag-and-Drop-Oberfläche, sodass Sie schnell Diagramme erstellen können, ohne viel Zeit mit dem Erlernen der Verwendung des Tools zu verbringen.
Funktionen für die Zusammenarbeit: Es ermöglicht mehreren Personen, gleichzeitig an einem Diagramm zu arbeiten. Dies ist ideal für Teams, die gemeinsam ein Brainstorming durchführen, entwerfen und ihre Architektur aktualisieren müssen, insbesondere wenn sich die Teammitglieder an verschiedenen Standorten befinden.
Vorlagen und Formen: Es verfügt über viele Vorlagen und Formen, mit denen Sie verschiedene Arten von Diagrammen erstellen können, einschließlich derer, die für das C4-Modell benötigt werden.
Zugriff von überall: Da es Cloud-basiert ist, können Sie von überall und auf jedem Gerät auf Ihre Diagramme zugreifen. Dies ist besonders nützlich für Remote-Teams.
Versionskontrolle: Es verfolgt Änderungen an Ihren Diagrammen, sodass Sie sehen können, wie sie sich im Laufe der Zeit entwickelt haben, und bei Bedarf zu früheren Versionen zurückkehren können.
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Was ist das Modell C4?

Das C4-Modell ist eine Methode zur Erstellung von Software-Architekturdiagramme, die ein System in verschiedene Detaillierungsgrade zerlegen. Dies hilft den Menschen, das System aus verschiedenen Perspektiven zu verstehen, ohne überfordert zu werden.

Hier ist eine einfache Erklärung des C4-Modells:

Kontextdiagramme (Ebene 1): Diese Diagramme zeigen das System als Ganzes und wie es mit Benutzern und anderen Systemen interagiert. Dies ist das große Ganze, das allen, auch nicht-technischen Personen, hilft, den Hauptzweck des Systems zu verstehen.
Container-Diagramme (Ebene 2): Diese Diagramme zoomen ein wenig hinein und zeigen die Hauptteile des Systems, wie Webanwendungen, Datenbanken oder Dienste. Diese Ebene hilft technischen Mitarbeitern zu erkennen, wie das System strukturiert ist.
Komponentendiagramme (Ebene 3): Diese Diagramme zerlegen jeden Teil des Systems in kleinere Teile und zeigen, wie diese Teile zusammenarbeiten. Diese Ebene ist nützlich für Entwickler, die verstehen müssen, wie verschiedene Teile des Systems miteinander verbunden sind.
Code-Diagramme (Ebene 4): Dies sind die detailliertesten Diagramme, die die tatsächliche Codestruktur oder das Design zeigen. Diese Diagramme sind für Entwickler gedacht, die sehen müssen, wie der Code organisiert ist.

Das C4-Modell verwendet einfache Elemente wie Kästchen und Linien, um verschiedene Teile des Systems darzustellen. Es fördert eine klare Beschriftung und ein einfaches Layout, wodurch die Diagramme leicht zu verstehen und zusammenzuarbeiten sind.

Der C4-Ansatz

C4 unterstützt die Idee einer evolutionären Architektur, bei der sich die Architektur je nach Bedarf ändern und wachsen kann. Das C4-Modell ermöglicht es Ihnen, mit einem einfachen Diagramm zu beginnen und im Laufe der Entwicklung des Systems weitere Details hinzuzufügen. Damit ist es perfekt für Teams, die agil arbeiten und in denen sich die Dinge ständig ändern.

Stellen Sie sich zum Beispiel vor, Sie arbeiten an einem Online-Banking-System. Ein Kontextdiagramm der Ebene 1 würde das gesamte System zeigen, einschließlich der Verbindung mit Benutzern und anderen Systemen wie E-Mail- oder Mainframe-Systemen. So erhält jeder ein klares Verständnis für die Gesamtstruktur des Systems.

Auf Ebene 2 erstellen Sie ein Containerdiagramm, das die Hauptteile des Systems zeigt, z. B. die Webanwendung, die Datenbank und den Zahlungsdienst. Dies hilft dem Team zu sehen, wie das System aufgebaut ist.

Auf Ebene 3 erstellen Sie ein Komponentendiagramm, in dem jedes Hauptteil in kleinere Teile unterteilt wird, z. B. die verschiedenen Module der Webanwendung. Dies hilft Entwicklern zu verstehen, wie alles zusammenpasst.

Schließlich erstellen Sie auf Ebene 4 Codediagramme, die die Details des Codes anzeigen, z. B. Klassen oder Datenbanktabellen. Diese Ebene hilft Entwicklern zu erkennen, wie der Code organisiert ist und wie er das System unterstützt.

Mehr zu C4 in einem eigenen Beitrag: C4 Architektur

Verwendung von PlantUML für Diagramme

Während das C4-Modell Ihnen hilft, übersichtliche Software-Architekturdiagramme zu erstellen, kann deren Aktualisierung bei Systemänderungen immer noch viel Zeit in Anspruch nehmen. Hier kommt PlantUML ins Spiel.

PlantUML ist ein Tool, mit dem Sie Diagramme im Klartext erstellen können. Anstatt ein Zeichenprogramm zu verwenden, können Sie Ihre Diagramme als Code schreiben. Dies hat mehrere Vorteile:

Versionskontrolle: Da es sich bei PlantUML-Diagrammen nur um Text handelt, können Sie sie in Versionskontrollsystemen wie GIT speichern. Dies macht es einfach, Änderungen zu verfolgen und mit anderen zusammenzuarbeiten.
Zusammenarbeit: Das Textformat von PlantUML macht es einfach, Diagramme mit Ihrem Team zu teilen und zu bearbeiten. Sie können Diagramme direkt im Code überprüfen und aktualisieren.
Automatisierung: Sie können den Prozess der Erstellung und Aktualisierung von Diagrammen automatisieren, indem Sie PlantUML in Ihre Entwicklungspipeline integrieren. Sie können z. B. einen Jenkins-Auftrag einrichten, um jedes Mal die neuesten Diagramme zu generieren, wenn sich der Code ändert.
Integration: PlantUML funktioniert gut mit gängigen Codierungstools wie Visual Studio Code und IntelliJ IDEA, sodass Sie Diagramme erstellen und aktualisieren können, ohne Ihre Codierungsumgebung zu verlassen.

Hier ist ein Beispiel, wie Sie PlantUML verwenden können, um ein Level 1 System Context Diagramm für ein Online-Banking-System zu erstellen:

@startuml
!include C4_Context.pumlLAYOUT_WITH_LEGEND()title System Context diagram for E-commerce PlatformPerson(customer, "Online Shopper", "A customer who buys products through the e-commerce platform.")
Person(admin, "System Administrator", "Manages the platform and ensures its smooth operation.")
System(ecommerce_system, "E-commerce Platform", "Allows customers to browse products, place orders, and make payments.")System_Ext(payment_gateway, "Payment Gateway", "Processes online payments for orders.")
System_Ext(warehouse_system, "Warehouse Management System", "Manages inventory and shipping.")Rel(customer, ecommerce_system, "Browses and purchases products")
Rel(admin, ecommerce_system, "Administers and monitors the platform")
Rel(ecommerce_system, payment_gateway, "Processes payments")
Rel(ecommerce_system, warehouse_system, "Sends order and shipping details")
@enduml

In diesem Beispiel stellt das Diagramm eine E-Commerce-Plattform und ihre Interaktionen mit einem Online-Shopper, einem Systemadministrator, einem Zahlungsgateway und einem Lagerverwaltungssystem dar. Es zeigt die Beziehungen zwischen den verschiedenen Entitäten, die am System beteiligt sind

Weitere Diagramme und Tools

Mit PlantUML können Sie auch andere Arten von Diagrammen erstellen, wie z. B. Systemlandschaftsdiagramme, dynamische Diagramme und Bereitstellungsdiagramme. Diese zusätzlichen Diagramme können Ihnen helfen, komplexere Teile des Systems zu verstehen.

Es gibt auch Plug-Ins für Tools wie Visual Studio Code und IntelliJ IDEA, mit denen Sie Diagramme direkt in Ihrer Codierungsumgebung erstellen und anzeigen können. Wenn Sie möchten, können Sie sogar einen lokalen PlantUML-Server mit Docker einrichten:

docker run -d -p 8080:8080 plantuml/plantuml-server:tomcat

Dies gibt Ihnen mehr Kontrolle und stellt sicher, dass Ihre Diagramme nicht von externen Diensten abhängig sind.

Herausforderungen mit PlantUML

Obwohl PlantUML ein großartiges Tool ist, hat es einige Herausforderungen. Zum Beispiel kann das Positionieren von Elementen wie Pfeilen und Kästchen schwierig sein, insbesondere in komplexen Diagrammen. Im Gegensatz zu grafischen Tools, bei denen Sie per Drag & Drop ziehen können, müssen Sie bei PlantUML das Layout mithilfe von Code anpassen, was einige Zeit in Anspruch nehmen kann.

Ein weiterer Nachteil ist, dass PlantUML eine Serverkomponente benötigt, um Diagramme zu generieren, was möglicherweise nicht so komfortabel ist wie einige andere Tools, die direkt im Browser arbeiten. Die Vorteile von Versionskontrolle, Zusammenarbeit und Automatisierung überwiegen jedoch oft diese Herausforderungen.

Software-Architekturdiagramme sind leistungsstarke Werkzeuge, um zu verstehen und zu kommunizieren, wie ein System funktioniert. Um jedoch effektiv zu sein, müssen diese Diagramme klar, konsistent und leicht zu aktualisieren sein. Das C4-Modell bietet eine einfache, aber leistungsstarke Möglichkeit, Diagramme zu erstellen, die diese Ziele erfüllen.

Durch den Einsatz von Tools wie PlantUML können Sie das Erstellen, Aktualisieren und Teilen Ihrer Diagramme erleichtern und sicherstellen, dass sie auch bei der Weiterentwicklung Ihres Systems nützlich bleiben. Mit dem richtigen Ansatz und den richtigen Tools können Sie Diagramme erstellen, die Ihrem Team helfen, das System besser zu verstehen und effektiver zu arbeiten.

Fazit

Mögen Ihre Diagramme also klar, leicht verständlich und immer aktuell sein. Mit dem cloudairy cloudchart und PlantUML haben Sie alles, was Sie brauchen, um großartige Software-Architekturdiagramme zu erstellen.

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