本章深入探討 UML 類別圖（Class Diagrams）的各種細節與修飾符號。作者的核心觀點是：類別圖有大量的細節可以添加，但大多數時候不需要。本章呈現的是作者實際使用的子集。

基礎語法#

類別（Classes）#

類別圖中的矩形通常分為三個區間：

• 類別名稱
• 屬性（Attributes）：成員變數，前綴 - 表示 private、# 表示 protected、+ 表示 public
• 方法（Methods）：成員函式，可見性標記規則相同

關聯（Association）#

關聯代表一個類別持有另一個類別的實例參考。在圖上以連線表示，箭頭指向被參考的類別。關聯線旁可以標記：

• 關聯名稱
• 方向箭頭：表示哪一方持有參考
• 多重性（Multiplicity）：表示持有的數量

繼承（Inheritance）#

繼承以空心三角箭頭表示，箭頭指向父類別（基底類別）。

介面實作（Realizes）#

介面實作以虛線 + 空心三角箭頭表示。另外也可以使用棒棒糖符號（Lollipop Notation）——在類別旁畫一個小圓圈並標記介面名稱。

範例：ATM 類別圖#

作者以 ATM 系統為例，展示如何組織一張較大的類別圖。良好的類別圖應該具備：

• 分區（Zoning）：相關的類別群組放在一起
• 一致的慣例：例如繼承箭頭統一朝上、關聯統一朝右
• 清楚的層次結構

細節（The Details）#

補充： 以下細節大多數時候不需要用到。只有在特定場景下需要精確表達某種關係時，才考慮使用這些修飾符號。

類別刻板印象（Class Stereotypes）#

Class stereotypes 使用法式引號（guillemet << >>）標記在類別名稱上方：

• <<interface>>：所有方法皆為抽象、不可有實例變數——完全對應 C# 的 interface
  • 簡寫方式：用 <<I>> 取代完整的 <<interface>>（非標準 UML，但白板上更方便）
• <<utility>>：所有成員皆為 static——對應 C# 的靜態工具類別

也可以自訂 stereotypes，例如 <<persistent>>、<<struct>>、<<C-API>> 等。

抽象類別（Abstract Classes）#

在 UML 中有兩種表示抽象類別的方式：

• 斜體字：將類別名稱或方法名稱以斜體呈現
• {abstract} 屬性：標記在類別名稱下方

技巧： 白板上很難寫斜體字，{abstract} 又太冗長。作者使用非標準的 {A} 標記作為簡寫，更適合即時溝通。

屬性（Properties）#

Properties 是附加在類別上的元資料，以 {name=value} 格式寫在類別名稱下方。例如 {author=Martin, date=20020429}。

實務上除了 {abstract} 之外，其他 property 幾乎不會用到。

聚合（Aggregation）#

聚合是關聯的一種特殊形式，暗示整體/部分（Whole/Part）的關係，以空心菱形表示。

• 實作上與普通關聯完全相同——在 C# 程式碼中看不出差異
• UML 規範對聚合的定義非常模糊，導致不同人有不同解讀
• 唯一的硬性規則是：聚合的實例不能形成環（Cycle）

注意： 作者建議完全不要使用聚合關係。UML 2.0 甚至差點將它移除。它帶來的混亂遠大於價值。

組合（Composition）#

組合是聚合的更強形式，以實心菱形表示。

組合的規則比聚合更嚴格：

• 一個 ward（被擁有者）在同一時間只能被一個 owner 擁有
• owner 負責 ward 的生命週期：owner 銷毀時 ward 必須一起銷毀，owner 複製時 ward 必須一起複製

在 C# 中，由於 Garbage Collector 管理物件生命週期，組合關係的主要用途是表示深拷貝（Deep Copy）語意。但在實務中使用頻率不高。

多重性（Multiplicity）#

多重性標記在關聯線的遠端，表示持有的物件數量：

• 1 — 恰好一個
• * 或 0..* — 零到多個
• 0..1 — 零或一個
• 1..* — 一到多個
• 3..5 — 三到五個

關聯刻板印象（Association Stereotypes）#

關聯也可以加上 stereotypes 來表達更精確的語意：

• <<create>>：來源類別建立目標類別的實例（典型的 Factory）
• <<local>>：來源類別在方法中建立目標的區域變數
• <<parameter>>：來源類別透過方法參數取得目標的參考
• <<delegate>>：來源類別將方法呼叫轉發給目標（常見於 Proxy、Decorator、Composite 模式）

虛線箭頭搭配 <<parameter>> 是常見的慣用法，用來表示方法參數的依賴關係。

巢狀類別（Nested Classes）#

巢狀類別以關聯線加上交叉圓圈來表示。

關聯類別（Association Classes）#

當多重關聯需要說明容器類別的具體型別時，可以使用關聯類別——以虛線連接到關聯線上的一個類別。

關聯限定詞（Association Qualifiers）#

當關聯是透過某種 key 或 token（而非直接的物件參考）實現時，可以使用關聯限定詞。例如透過資料庫 key 查找關聯的物件。

本章小結#

UML 類別圖有大量的修飾符號與細節，但作者的建議是極簡主義：

• 學會基礎語法（類別、關聯、繼承、介面）就足以應付日常需求
• 細節符號（聚合、組合、多重性等）只在確實需要時才使用
• 用太少的 UML 永遠比用太多好

重點： 花大量時間去精通 UML 的每一個符號，最終只會讓你成為「UML 律師」——能寫出沒有人看得懂的精美文件。這不是 UML 的初衷。