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Overview

UML (Unified Modeling Language) diagrams help visualize system design. In LLD interviews, you’ll mainly use Class Diagrams and Sequence Diagrams.

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Class Diagrams

Class diagrams show the static structure of a system.

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Basic Notation

┌─────────────────────────────────┐
│          <<interface>>          │  ◄── Stereotype
│           Flyable               │
├─────────────────────────────────┤
│                                 │  ◄── Attributes (empty for interface)
├─────────────────────────────────┤
│ + fly(): void                   │  ◄── Methods
└─────────────────────────────────┘

┌─────────────────────────────────┐
│             Bird                │  ◄── Class Name
├─────────────────────────────────┤
│ - name: String                  │  ◄── Private attribute
│ # age: int                      │  ◄── Protected attribute  
│ + species: String               │  ◄── Public attribute
├─────────────────────────────────┤
│ + fly(): void                   │  ◄── Public method
│ - sleep(): void                 │  ◄── Private method
│ # eat(food: Food): void         │  ◄── Protected method
└─────────────────────────────────┘

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Visibility Symbols

SymbolMeaningAccess
+PublicEverywhere
-PrivateSame class only
#ProtectedSame class + subclasses
~PackageSame package

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Relationships

1. INHERITANCE (is-a)
   ────────────────────────▷
   (Empty triangle arrow pointing to parent)
   
   Example: Dog ────────▷ Animal
   Dog IS AN Animal

2. IMPLEMENTATION (realizes)
   - - - - - - - - - - - -▷
   (Dashed line with empty triangle)
   
   Example: Bird - - - - ▷ Flyable
   Bird IMPLEMENTS Flyable

3. ASSOCIATION (knows-about)
   ─────────────────────────
   (Simple line)
   
   Example: Teacher ───── Student
   Teacher KNOWS Student

4. AGGREGATION (has-a, weak)
   ◇─────────────────────────
   (Empty diamond at container)
   
   Example: Team ◇───── Player
   Team HAS Players (players can exist without team)

5. COMPOSITION (has-a, strong)
   ◆─────────────────────────
   (Filled diamond at container)
   
   Example: House ◆───── Room
   House HAS Rooms (rooms don't exist without house)

6. DEPENDENCY (uses)
   - - - - - - - - - - - - ->
   (Dashed arrow)
   
   Example: Order - - - -> PaymentService
   Order USES PaymentService

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Multiplicity

1       Exactly one
0..1    Zero or one
*       Zero or more
1..*    One or more
n       Exactly n
n..m    Between n and m

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Complete Example: E-commerce System

┌──────────────────────────┐
│      <<interface>>       │
│     PaymentMethod        │
├──────────────────────────┤
├──────────────────────────┤
│ + pay(amount): bool      │
│ + refund(id): bool       │
└──────────────────────────┘
            △
            │
            │ implements
    ┌───────┴───────┐
    │               │
┌───┴───────────┐  ┌┴──────────────┐
│  CreditCard   │  │    PayPal     │
├───────────────┤  ├───────────────┤
│ - cardNumber  │  │ - email       │
│ - cvv         │  │ - password    │
├───────────────┤  ├───────────────┤
│ + pay()       │  │ + pay()       │
│ + refund()    │  │ + refund()    │
└───────────────┘  └───────────────┘

┌───────────────────┐         ┌───────────────────┐
│      Customer     │         │       Order       │
├───────────────────┤         ├───────────────────┤
│ - id: UUID        │    1    │ - id: UUID        │
│ - name: String    │◆────────│ - status: Status  │
│ - email: String   │    *    │ - createdAt: Date │
├───────────────────┤         ├───────────────────┤
│ + placeOrder()    │         │ + calculateTotal()│
│ + getOrders()     │         │ + cancel()        │
└───────────────────┘         └─────────┬─────────┘
                                        │
                                        │ 1..*
                                        ◆
                              ┌─────────┴─────────┐
                              │     OrderItem     │
                              ├───────────────────┤
                              │ - quantity: int   │
                              │ - price: Decimal  │
                              ├───────────────────┤
                              │ + getSubtotal()   │
                              └─────────┬─────────┘
                                        │
                                        │ *..1
                                        │
                              ┌─────────┴─────────┐
                              │      Product      │
                              ├───────────────────┤
                              │ - id: UUID        │
                              │ - name: String    │
                              │ - price: Decimal  │
                              │ - stock: int      │
                              ├───────────────────┤
                              │ + reserve()       │
                              │ + release()       │
                              └───────────────────┘

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Sequence Diagrams

Sequence diagrams show how objects interact over time.

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Basic Elements

┌──────┐          ┌──────┐          ┌──────┐
│Client│          │Server│          │  DB  │
└──┬───┘          └──┬───┘          └──┬───┘
   │                 │                 │
   │  1. request()   │                 │
   │────────────────>│                 │
   │                 │  2. query()     │
   │                 │────────────────>│
   │                 │                 │
   │                 │  3. result      │
   │                 │<- - - - - - - - │
   │  4. response    │                 │
   │<- - - - - - - - │                 │
   │                 │                 │

Legend:
─────────────>  Synchronous call
- - - - - - ->  Return/Response
═════════════>  Async message
┌─────────────┐
│ Activation  │  (box on lifeline = processing)
└─────────────┘

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Complete Example: Order Checkout

┌────────┐   ┌───────────┐   ┌────────────┐   ┌─────────┐   ┌───────────┐
│  User  │   │   Cart    │   │  Checkout  │   │ Payment │   │ Inventory │
└───┬────┘   └─────┬─────┘   └──────┬─────┘   └────┬────┘   └─────┬─────┘
    │              │                │              │              │
    │ checkout()   │                │              │              │
    │─────────────>│                │              │              │
    │              │                │              │              │
    │              │ createOrder()  │              │              │
    │              │───────────────>│              │              │
    │              │                │              │              │
    │              │                │ reserveItems()              │
    │              │                │─────────────────────────────>
    │              │                │              │              │
    │              │                │              │   reserved   │
    │              │                │<- - - - - - - - - - - - - - │
    │              │                │              │              │
    │              │  orderCreated  │              │              │
    │              │<- - - - - - - -│              │              │
    │              │                │              │              │
    │ enterPayment │                │              │              │
    │<- - - - - - -│                │              │              │
    │              │                │              │              │
    │ paymentInfo  │                │              │              │
    │─────────────>│                │              │              │
    │              │                │              │              │
    │              │ processPayment()              │              │
    │              │───────────────────────────────>              │
    │              │                │              │              │
    │              │                │              │ charge()     │
    │              │                │              │─────────────>│
    │              │                │              │   (external) │
    │              │                │              │              │
    │              │                │   success    │              │
    │              │<- - - - - - - - - - - - - - - │              │
    │              │                │              │              │
    │              │ confirmOrder() │              │              │
    │              │───────────────>│              │              │
    │              │                │              │              │
    │              │                │ commitInventory()           │
    │              │                │─────────────────────────────>
    │              │                │              │              │
    │  confirmation│                │              │              │
    │<- - - - - - -│                │              │              │
    │              │                │              │              │

​
Alt/Opt/Loop Fragments

┌─────────────────────────────────────────────────┐
│  alt  [payment successful]                      │
│       ┌─────────────────────────────────────────┤
│       │  confirmOrder()                         │
│       │  sendConfirmationEmail()                │
├───────┼─────────────────────────────────────────┤
│       │ [payment failed]                        │
│       ├─────────────────────────────────────────┤
│       │  releaseInventory()                     │
│       │  showError()                            │
└───────┴─────────────────────────────────────────┘

┌─────────────────────────────────────────────────┐
│  opt  [user is premium]                         │
│       ┌─────────────────────────────────────────┤
│       │  applyPremiumDiscount()                 │
└───────┴─────────────────────────────────────────┘

┌─────────────────────────────────────────────────┐
│  loop [for each item in cart]                   │
│       ┌─────────────────────────────────────────┤
│       │  validateStock(item)                    │
│       │  calculatePrice(item)                   │
└───────┴─────────────────────────────────────────┘

​
Use Case Diagram (Bonus)

For understanding system scope: 
                    ┌─────────────────────────────────┐
                    │      E-commerce System          │
                    │                                 │
   ┌─────┐          │    ┌─────────────────┐         │
   │     │          │    │  Browse Products │         │
   │ User├──────────┼───>│                 │         │
   │     │          │    └─────────────────┘         │
   └──┬──┘          │                                 │
      │             │    ┌─────────────────┐         │
      │             │    │   Add to Cart   │         │
      └─────────────┼───>│                 │         │
                    │    └─────────────────┘         │
                    │             │                   │
                    │             │ <<include>>       │
                    │             ▼                   │
   ┌─────┐          │    ┌─────────────────┐         │
   │     │          │    │    Checkout     │         │
   │Admin├──────────┼───>│                 │         │
   │     │          │    └─────────────────┘         │
   └─────┘          │             │                   │
                    │             │ <<extend>>        │
                    │             ▼                   │
                    │    ┌─────────────────┐         │
                    │    │  Apply Coupon   │         │
                    │    └─────────────────┘         │
                    └─────────────────────────────────┘

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Interview Tips

Begin with core classes and relationships. Add details as you discuss with the interviewer.
Explain your thought process as you draw. This shows your reasoning skills.
Know the difference between composition (◆) and aggregation (◇). Interviewers notice!
You don’t need every getter/setter. Focus on key attributes and methods.
Practice Tip: Draw diagrams for common systems (Parking Lot, Library, etc.) until the notation becomes second nature.