UML в настоящий момент является наиболее популярным средством моделирования программных систем. При этом пользуются им по-разному, так например, Фаулер (автор популярных книг по UML) и вовсе не рекомендует использовать UML для детального моделирования. Неизменно то, что все отмечают важность диаграммы классов.
Читая книги по шаблонам проектирования вы неизбежно встретитесь с этим видом диаграмм. Именно диаграмма классов чаще всего используется при эскизировании (построении эскиза обсуждаемой части проекта) на маркерной доске. При детальном проектировании диаграмма классов используется на нескольких этапах. В самом начале с ее помощью могут фиксироваться термины из технического задания (модель предметной области), при этом именно диаграмма классов всегда является целью проектирования, т.к. она наиболее близка к исходному коду и существуют инструменты, позволяющие преобразовать ее в набросок кода.
Диаграмма классов исопльзуется при проектировании баз данных, ведь ER-диаграмма - это тоже своего рода диаграмма классов.
В связи с многогранностью вариантов исопльзования диаграммы классов UML, ее описание очень затруднено. В классических книгах - Буча и Фаулера ей отводят две большие главы. Однако, есть множество деталей, которые используются достаточно редко - например, я почти не встречал диаграмм с шаблонами (template)...
В статье "Диаграммы классов UML" описаны наиболее сильные ее стороны и приведены способы исопльзования этого вида диаграмм. Достаточно кратко, на примерах.