クラス図【class diagram】

概要

クラス図（class diagram）とは、UMLで規定された図の一つで、システムを構成するクラスの構成や、クラス間の関係を表現する図。システム全体の静的な構造を明らかにするために作成される。

UML（Unified Modeling Language）はオブジェクト指向のソフトウェア開発において、データ構造や処理の流れなどソフトウェアに関連する様々な設計や仕様を図示するための記法を定めた標準規格である。クラス図はシステムの構造を図示する構造図の一つで、クラスの構成やクラス間の関係を表現することができる。

オブジェクト指向プログラミングでは互いに関連するデータと操作手順を「クラス」という単位で一体的に定義する。クラス図ではクラスを矩形で示し、クラス間の関係を線で表す。クラスを外部から操作する方法だけを定義した「インターフェース」（interface）も矩形で示し、クラスと対応付ける。

矩形の内部にはクラスが表す対象の性質や状態を表す「属性」（property）や、属性に対する操作である「メソッド」（method）を名前やデータ型と共に列挙する。他のクラスから見えるかどうかを指定したい場合は、項目の先頭に「+」（public：どこからでも見える）、「#」（protected：子クラスからのみ見える）、「-」（private：外部からは見えない）、「~」（package：同じパッケージ内から見える）という記号を付ける。

主な関係の種類

クラス間の関係は、クラスをプログラム中で実際に具象化した「インスタンス」（instance）同士の関係と、複数のクラス同士の関係に分かれる。クラス同士の場合もインスタンス同士の場合もありえる関係として「依存」（dependency）があり、あるクラスが機能するためには別のクラスの存在が必要という関係を表す。

インスタンス同士の関係としては、クラス間に何らかの繋がりがあることを示す「関連」（association）、あるクラスが別のクラスの部分を構成する「集約」（aggregation）や「コンポジション」（composition）がある。集約では部品は複数のクラスに属することができるが、コンポジションは所属先がただ一つに定まっている。

クラス同士の関係としては、あるクラスが別のクラスの子クラス（サブクラス）となる「継承」（inheritance）あるいは「特化」（specialization）、逆に、子クラスにとって親クラス（スーパークラス）であることを示す「汎化」（generalization）、抽象クラスやインターフェースで示された仕様を子クラスで具体化する「実現」（realization）あるいは「実装」（implementation）などがある。