統一建模語言(Unified Modeling Language,UML)是用來設計軟件的可視化建模語言。它的特點是簡單、統一、圖形化、能表達軟件設計種的動態與靜態信息。
UML，從目標系統的不同角度出發，定義了用例圖、類圖、對象圖、狀態圖、活動圖、時序圖、協作圖、構件圖、部署圖等9種圖。
一、類圖
1.類圖概述
類圖(Class diagram)是顯示了模型的靜態結構，特別是模型中存在的類，類的內部結構以及它們與其他類的關系等。類圖不顯示暫時性的信息。類圖是面向對象建模的主要組成部分。
2.類圖的作用
在軟件工程中，類圖是一種靜態的結構圖，描述了系統的類的集合，類的屬性和類之間的關系，可以簡化了人們對系統的理解。
類圖是系統分析和設計階段的重要產物，是系統編碼和測試的重要模型。
3.類圖表示法
3.1類的表示方式
在UML類圖中，類使用包含類名、屬性(filed)和方法(method)且帶有分割線的矩形來表示，比如下圖表示一個Employee類，它包含name,age和address這三個屬性，以及work()方法。
屬性/方法名稱前加的加號和減號表示這個屬性/方法的可見性，UML類圖中表示可見性的符合有三種：
- +：表示public
- -: 表示private
- #: 表示protected
屬性的完整表示方式是：可見性 名稱 ：類型 [ = 缺省值]
方法的完整表示方式是：可見性 名稱(參數列表) [ : 返回類型]
注意：
1.中括號中的內容表示是可選的
2.也有將類型放在變量名前面，返回值類型放在方法名前面
舉例：
3.2類與類之間關系的表示方式
3.2.1關聯關系
關聯關系是對象之間的一種引用關系，用於表示一類對象與另一類對象之間的聯系，如老師和學生、師傅和徒弟、丈夫和妻子等。關聯關系是類與類之間最常用的一種關系，分為關聯關系、聚合關系和組合關系。
關聯又可以分為單向關聯，雙向關聯，自關聯。
（1）單向關聯
在UML類圖中單向關聯用一個帶箭頭的實線表示。下圖表示每個顧客都有一個地址，這通過讓Customer類持有一個類型為Address的成員變量類實現。
（2）雙向關聯
從下圖中看出，所謂的雙向關聯就是雙方各自持有對方類型的成員變量。在UML圖中，雙向關聯用一個不帶箭頭的直線表示。下圖中在Customer類中維護一個List，表示一個顧客可以購多個商品；在Product類中維護一個Customer類型的成員變量表示這個產品被哪個顧客所購買。
（3）自關聯
自關聯在UML類圖中用一個帶有箭頭且指向自身的線表示。下圖的意思就是Node類包含類型為Node的成員變量，也就是"自己包含自己"。【LinkedList底層用到了自關聯】
3.2.2聚合關聯
關聯關系的一種，而且它是強關聯關系，是整體和部分之間的關系。如下圖所示，以大學和老師為例，大學屬於整體，老師就屬於部分。
關於聚合關系，我們需要知道聚合關系也是通過成員對象來實現的，其中成員對象是整體對象的一部分，但是成員對象可以脫離整體對象而獨立存在。從上圖中可以看到，在大學里面，是有成員的，而且成員還是另外一種類型（即老師）的對象，只不過它是放在了一個集合里面，所以我們才說聚合關系是通過成員對象來實現的；其次，由於大學是一個整體，而老師是部分，也即成員對象，所以很顯然成員對象是整體對象的一部分；最后，一個大學肯定會有多位老師，如果這個大學停辦了，或者說這個大學沒落了，那么老師是還依舊存在的，他還可以到其他的學校繼續任職，所以我們才說成員對象可以脫離整體對象而獨立存在。在UML類圖中，聚合關系可以用帶空心菱形的實線來表示，而且菱形指向整體。在上圖中，老師是屬於部分，大學是屬於整體，所以空心菱形就得指向於大學這一邊
3.2.3組合關系
組合表示類之間的整體與部分的關系，但它是一種更強烈的聚合關系。
在組合關系中，整體對象可以控制部分對象的生命周期，一旦整體對象不存在，部分對象也將不存在，部分對象不能脫離整體對象而存在。例如，頭和嘴的關系，頭屬於整體，嘴屬於部分，沒有了頭，嘴也就不存在了，因為嘴是依賴於頭而存在的。
在UML類圖中，組合關系用帶實心菱形的實線來表示，而且菱形指向整體。對於組合關系而言，如果整體不存在了，那么部分肯定不復存在了。
3.2.4依賴關系
依賴關系是一種使用關系（在我們平時定義類的時候特別常用），它是對象之間耦合度最弱的一種關聯關系，是臨時性的關聯。在代碼中，某個類的方法通過局部變量、方法的參數或者對靜態方法的調用來訪問另外一個類（被依賴類）中的某些方法來完成一些職責。
在UML類圖中，依賴關系使用帶箭頭的虛線來表示，箭頭從使用類指向被依賴的類。下圖所示是司機和汽車的關聯關系圖，司機駕駛汽車：
3.2.5繼承關系
繼承關系是對象之間耦合度最大的一種關系，表示一般與特殊的關系，是父類與子類之間的關系，是一種繼承關系。當兩個類有了繼承關系之后，如果我們在父類中定義了一個成員，不管是成員變量還是成員方法，那么子類都會繼承過來，所以耦合度就特別高。
在UML類圖中，泛化關系也被稱為繼承關系（也可以說泛化關系表示的其實就是繼承關系），只不過這一塊我沒有單獨去說它。那么，泛化關系在類圖中是如何來表示的呢？泛化關系在UML類圖中是用帶空心三角箭頭的實線來表示的，而且箭頭從子類指向父類。在代碼實現時，使用面向對象的繼承機制來實現泛化關系（或者說繼承關系），這個想必大家應該很熟了。例如，Student類和Teacher類都是Person類的子類，其類圖如下圖所示。
3.2.6實現關系
實現關系是接口與實現類之間的關系。在這種關系中，類實現了接口，類中的操作實現了接口中所聲明的所有的抽象操作。
在UML類圖中，實現關系使用帶空心三角箭頭的虛線來表示，箭頭從實現類指向接口。例如，汽車和船實現了交通工具，其類圖如圖所示。在Vehicle上面有一個<<Interface>>這樣的標識，這表明了Vehicle是一個接口，而且，該接口又有兩個子實現類，只因它們上面沒有聲明<<Interface>>。
參考鏈接：
【1】使用Emacs敲出UML，PlantUML快速指南
【2】順序圖的語法和功能
【3】軟件設計原則篇：開閉原則
【4】從零開始學習Java設計模式_李阿昀的博客-CSDN博客