類別圖是一種 UML (Unified Modeling Language) 中的靜態結構圖，主要用於呈現系統中的類別的靜態結構。類別圖中包含了該系統的類別、類別的屬性與方法以及類別的交互關係等資訊，能夠快速地展現一個系統的樣貌，協助開發人員進行分析與設計。

上圖是一張非常簡易的交通工具類別圖，圖中包含交通工具類別、汽車類別以及飛行器類別。從圖中可以看出汽車類別和飛行器類別都繼承自交通工具類別，交通工具類別負責提供交通工具的通用屬性與方法，汽車類別與飛行器類別則擁有特定的屬性與行為。

接著來看看類別圖中包含哪些元素：

類別

一個類別包含名稱、屬性與方法。

可見性 (Visibility）

類別圖使用以下四種符號來標註類別成員如何被存取。

• + - 公開：可供任何人存取
• - - 私有：只供該類別存取
• # - 保護：可供類別與子類別存取
• ~ - 套件：可供套件中的類別存取

關係

類別圖使用關係線來表示類別與類別之間的關係。

關聯 (Association)

表示一個類別持有另一個類別的參照，能夠存取另一類別的屬性與方法。兩個類別可以動態地建立、解除關聯關係，一個物件可以同時與多個對象建立關聯。

依賴 (Dependency)

依賴關係是一種使用關係，當 A 類別使用 B 類別時，我們稱 A 類別依賴於 B 類別。與其他關係不同，依賴關係不涉及控制或持有等行為，但是 B 類別的改變可能會連帶使 A 類別發生改變。

繼承 (Inheritance)

以既有類別為基礎建立一個新類別。新類別為基礎類別的子類別，繼承了基礎類別的屬性與方法，還能擴展或複寫基礎類別的屬性與方法。

實現 (Implementation)

表示類別滿足了介面的定義，實現了介面中的屬性與方法。

聚合 (Aggregation)

表示整體與部分的關係。部分類別是獨立的個體，可以在不依賴於整體類別的情況下存在，並能同時屬於多個整體對象。

組成 (Composition)

表示整體與部分的關係，是聚合關係的強化版。整體類別控制部分類別的生命週期，負責創造和銷毀部分類別。部分類別無法獨立於整體類別存在，當整體類別銷毀時，部分類別的生命週期也隨之結束。

類別圖能夠清楚地呈現系統中的元素，因此非常適合用來展示軟體架構。本系列會在每個設計模式的章節中提供相關的類別圖，讓讀者更加清楚地了解這些模式的組成與定義。