類圖用於描述系統中所包含的類以及它們之間的相互關系，幫助人們簡化對系統的理解，它是系統分析和設計階段的重要產物，也是系統編碼和測試的重要模型依據。
1. 類
類(Class)封裝了數據和行為，是面向對象的重要組成部分，它是具有相同屬性、操作、關系的對象集合的總稱。在系統中，每個類都具有一定的職責，職責指的是類要完成什么樣的功能，要承擔什么樣的義務。一個類可以有多種職責，設計得好的類一般只有一種職責。在定義類的時候，將類的職責分解成為類的屬性和操作（即方法）。類的屬性即類的數據職責，類的操作即類的行為職責。設計類是面向對象設計中最重要的組成部分，也是最復雜和最耗時的部分。
在軟件系統運行時，類將被實例化成對象(Object)，對象對應於某個具體的事物，是類的實例(Instance)。
類圖(Class Diagram)使用出現在系統中的不同類來描述系統的靜態結構，它用來描述不同的類以及它們之間的關系。
在系統分析與設計階段，類通常可以分為三種，分別是實體類(Entity Class)、控制類(Control Class)和邊界類(Boundary Class)，下面對這三種類加以簡要說明：
(1) 實體類：實體類對應系統需求中的每個實體，它們通常需要保存在永久存儲體中，一般使用數據庫表或文件來記錄，實體類既包括存儲和傳遞數據的類，還包括操作數據的類。實體類來源於需求說明中的名詞，如學生、商品等。
(2) 控制類：控制類用於體現應用程序的執行邏輯，提供相應的業務操作，將控制類抽象出來可以降低界面和數據庫之間的耦合度。控制類一般是由動賓結構的短語（動詞+名詞）轉化來的名詞，如增加商品對應有一個商品增加類，注冊對應有一個用戶注冊類等。
(3) 邊界類：邊界類用於對外部用戶與系統之間的交互對象進行抽象，主要包括界面類，如對話框、窗口、菜單等。
在面向對象分析和設計的初級階段，通常首先識別出實體類，繪制初始類圖，此時的類圖也可稱為領域模型，包括實體類及其它們之間的相互關系。
2. 類的UML圖示
在UML中，類使用包含類名、屬性和操作且帶有分隔線的長方形來表示，如定義一個Employee類，它包含屬性name、age和email，以及操作modifyInfo()，在UML類圖中該類如圖1所示：
圖1 類的UML圖示
圖1對應的Java代碼片段如下：
- public class Employee {
- private String name;
- private int age;
- private String email;
- public void modifyInfo() {
- ......
- }
- }
在UML類圖中，類一般由三部分組成：
(1) 第一部分是類名：每個類都必須有一個名字，類名是一個字符串。
(2) 第二部分是類的屬性(Attributes)：屬性是指類的性質，即類的成員變量。一個類可以有任意多個屬性，也可以沒有屬性。
UML規定屬性的表示方式為：
| 可見性 名稱:類型 [ = 缺省值 ] |
其中：
- “可見性”表示該屬性對於類外的元素而言是否可見，包括公有(public)、私有(private)和受保護(protected)三種，在類圖中分別用符號+、-和#表示。
- “名稱”表示屬性名，用一個字符串表示。
- “類型”表示屬性的數據類型，可以是基本數據類型，也可以是用戶自定義類型。
- “缺省值”是一個可選項，即屬性的初始值。
(3) 第三部分是類的操作(Operations)：操作是類的任意一個實例對象都可以使用的行為，是類的成員方法。
UML規定操作的表示方式為：
| 可見性 名稱(參數列表) [ : 返回類型] |
其中：
- “可見性”的定義與屬性的可見性定義相同。
- “名稱”即方法名，用一個字符串表示。
- “參數列表”表示方法的參數，其語法與屬性的定義相似，參數個數是任意的，多個參數之間用逗號“，”隔開。
- “返回類型”是一個可選項，表示方法的返回值類型，依賴於具體的編程語言，可以是基本數據類型，也可以是用戶自定義類型，還可以是空類型(void)，如果是構造方法，則無返回類型。
在類圖2中，操作method1的可見性為public(+)，帶入了一個Object類型的參數par，返回值為空(void)；操作method2的可見性為protected(#)，無參數，返回值為String類型；操作method3的可見性為private(-)，包含兩個參數，其中一個參數為int類型，另一個為int[]類型，返回值為int類型。
圖2 類圖操作說明示意圖
由於在Java語言中允許出現內部類，因此可能會出現包含四個部分的類圖，如圖3所示：
圖3 包含內部類的類圖