本章是 UML 快速入門，為 C# 程式設計師介紹最常用的 UML 圖型。重點不在窮盡 UML 所有細節，而是讓讀者能在白板上畫出足以溝通設計想法的基本圖形。

重點： UML 有三種使用層次：概念層級（Conceptual）、規格層級（Specification）與實作層級（Implementation）。本書主要在規格與實作層級使用 UML——也就是直接對應到程式碼的層級。

類別圖（Class Diagrams）#

類別圖是 UML 中最常見的圖型，用來描述系統中類別之間的靜態關係。

• 矩形代表類別，可分為三個區間：類別名稱、屬性、方法
• 箭頭表示關聯（Association）：一個類別持有另一個類別的參考
• 三角箭頭表示繼承（Inheritance）：箭頭指向父類別

以 TreeMap 為例，類別圖可以清楚呈現 TreeMap 實作了哪些介面、內含哪些節點類別，以及這些類別之間的繼承與組合關係。

物件圖（Object Diagrams）#

物件圖是系統在某一時刻的記憶體快照，顯示的是物件實例而非類別定義。

• 物件名稱以底線標示，格式為 物件名:類別名
• 物件之間的連線稱為 link，代表實際的參考關係

技巧： 物件圖特別適合用在系統的執行期結構是動態建構的場景——當類別圖無法充分表達物件之間的實際關係時，物件圖能補足這個缺口。

序列圖（Sequence Diagrams）#

序列圖用來描述一組物件之間的訊息傳遞順序，呈現方法呼叫的時間流程。

• 生命線（Lifeline）：從物件向下延伸的虛線，代表物件的存在時間
• 訊息（Message）：物件之間的水平箭頭，對應方法呼叫
• 啟動框（Activation）：生命線上的窄長方形，表示方法正在執行

序列圖可以清楚呈現 TreeMap.Add 方法的內部流程——先取得根節點的 topNode，然後呼叫節點的 Add 方法。

協作圖（Collaboration Diagrams）#

協作圖與序列圖呈現相同的資訊，但強調的是物件之間的關係結構而非時間順序。

• 訊息以編號標示呼叫順序
• 物件之間的連線同時顯示關聯方向與訊息名稱

補充： 實務上，序列圖比協作圖更常被使用。兩者的選擇取決於你想強調「時間流程」還是「物件關係」。

狀態圖（State Diagrams）#

狀態圖使用有限狀態機（Finite State Machine, FSM）的符號來描述系統的行為。

• 圓角矩形代表狀態（State）
• 箭頭代表轉換（Transition），標示觸發事件與相應動作
• 格式為 event / action

以地鐵旋轉門為例：投幣（coin）事件觸發解鎖（unlock）動作，從 Locked 狀態轉換到 Unlocked 狀態；通過（pass）事件觸發上鎖（lock）動作，回到 Locked 狀態。

本章小結#

本章涵蓋了 UML 中對 C# 程式設計師最實用的五種圖型。這些基礎知識已足以應付絕大多數的設計溝通需求。後續章節將分別深入探討每一種圖型的細節與使用時機。

注意： 不要試圖學習 UML 的所有符號與細節。UML 是一個龐大的語言，但日常開發中真正需要用到的只是其中很小的子集。學會基礎就好，其餘的等到真正需要時再查閱。