UMLクラス図の習得：PlantUMLを活用したシステム設計における実践的ケーススタディ

@startuml
class Order {
  -orderId: String
  -orderDate: Date
  +calculateTotal(): Double
  +addItem(item: Product, qty: int): void
}
@enduml

@startuml
title 概念モデル：ECドメイン

class Customer {
  名前
  メールアドレス
  配送先住所
}

class Product {
  名前
  説明
  基本価格
}

class Category {
  名前
  説明
}

class Order {
  注文番号
  注文日
  状態
  合計金額
}

class OrderItem {
  数量
  単価
  小計
}

class Payment {
  決済方法
  取引ID
  金額
  時刻
}

' 関係
Customer "1" -- "0..*" Order : 作成 >
Order "1" *-- "1..*" OrderItem : 含む >
Product "1" -- "0..*" OrderItem : 出現する >
Product "0..*" -- "1" Category : 属する >
Order "1" -- "1..*" Payment : 支払われる >

note right of Order
  注文は顧客の
  購入意思と取引を表す
end note

@enduml

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title 仕様モデル：サービスインターフェース

interface IOrderService {
  +createOrder(customerId: String, items: List<OrderItemDTO>): OrderDTO
  +getOrder(orderId: String): OrderDTO
  +updateOrderStatus(orderId: String, status: OrderStatus): boolean
  +calculateOrderTotal(orderId: String): Money
}

interface IPaymentProcessor {
  +processPayment(orderId: String, paymentDetails: PaymentDTO): PaymentResult
  +refundPayment(transactionId: String, amount: Money): RefundResult
}

interface IInventoryService {
  +checkAvailability(productId: String, quantity: int): boolean
  +reserveItems(orderId: String, items: List<ReservationItem>): boolean
  +releaseReservation(orderId: String): void
}

class OrderDTO {
  +orderId: String
  +customerId: String
  +items: List<OrderItemDTO>
  +total: Money
  +status: OrderStatus
}

class OrderItemDTO {
  +productId: String
  +quantity: int
  +unitPrice: Money
}

' 依存関係
IOrderService ..> IInventoryService : 使用 >
IOrderService ..> IPaymentProcessor : 協調 >
IOrderService ..> OrderDTO : 戻り値 >

note bottom of IOrderService
  オーダー管理の契約を定義する。
  実装は異なる（マイクロサービス、モノリスなど）
end note

@enduml

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title 実装モデル：Java/Spring Bootクラス

package com.ecommerce.order.entity {
  class Order {
    -@Id orderId: UUID
    -@ManyToOne customer: Customer
    -@OneToMany(cascade=ALL) items: List<OrderItem>
    -orderDate: LocalDateTime
    -status: OrderStatus
    -totalAmount: BigDecimal
    
    +addItem(product: Product, qty: int): void
    +calculateTotal(): BigDecimal
    +markAsShipped(): void
  }
  
  class OrderItem {
    -@Id itemId: UUID
    -@ManyToOne order: Order
    -@ManyToOne product: Product
    -quantity: int
    -unitPrice: BigDecimal
    
    +getSubtotal(): BigDecimal
  }
  
  enum OrderStatus {
    PENDING
    CONFIRMED
    SHIPPED
    DELIVERED
    CANCELLED
  }
}

package com.ecommerce.payment.service {
  class PaymentService {
    -@Autowired paymentGateway: PaymentGateway
    -@Autowired orderRepository: OrderRepository
    
    +processPayment(orderId: UUID, dto: PaymentRequest): PaymentResponse
    -validatePaymentDetails(dto: PaymentRequest): void
    -updateOrderPaymentStatus(orderId: UUID, status: PaymentStatus): void
  }
  
  interface PaymentGateway {
    +charge(amount: BigDecimal, card: CardDetails): TransactionResult
    +refund(transactionId: String, amount: BigDecimal): RefundResult
  }
}

' 関係
Order "1" *-- "1..*" OrderItem : コンポジション >
Order ..> PaymentService : 依存 >
PaymentService ..> PaymentGateway : 実装経由 >

note right of OrderItem
  @Entityアノテーションはデータベーステーブルにマッピングされる。
  Cascade=ALLにより、アイテムが注文と共に永続化される。
end note

@enduml

@startuml
class BankAccount {
  +accountNumber: String
  +getBalance(): BigDecimal
  -balance: BigDecimal
  -transactionHistory: List<Transaction>
  #calculateInterest(rate: double): BigDecimal
  ~internalAudit(): void
}

note right of BankAccount
  + 公開: 外部クライアント用のAPI
  - 私有: 内部状態、外部からアクセス不可
  # プロテクト: サブクラスの拡張用
  ~ パッケージ: 同じモジュール内でのみ可視
end note
@enduml

@startuml
class ShoppingCart {
  +addItem(product: Product, qty: int): void
  +removeItem(productId: String): boolean
}

class Product {
  +name: String
  +price: BigDecimal
  +inStock: boolean
}

' カートは0個以上のアイテムを持つことができる
' 各アイテムは正確に1つの製品を参照する
ShoppingCart "1" *-- "0..*" Product : 含む >

note bottom
  多重性のルール:
  • 0..* = オプション、複数（最も一般的）
  • 1 = 正確に1つ（必須）
  • 0..1 = オプション、単一（例：プロフィール画像）
  • 1..* = 1つ以上（例：注文アイテム）
end note
@enduml

@startuml
abstract class Notification {
  #recipient: String
  #message: String
  +abstract send(): boolean
  +logDelivery(): void
}

interface EmailNotification {
  +subject: String
  +send(): boolean
}

interface SMSNotification {
  +phoneNumber: String
  +send(): boolean
}

Notification <|-- EmailNotification
Notification <|-- SMSNotification

note right of Notification
  抽象クラス: 共有状態 + 部分的な実装
  インターフェース: 純粋な契約、複数継承のサポート
end note
@enduml