软件构造复习归纳（2）

基本数据类型、对象数据类型：

数据类型：用于储存可进行操作的数据。

基本数据类型：共8种，为byte，int, long , short, char, float, double, boolean

-均为不可变类型

-只有值，无ID，不能和其他值区分

-在栈中保存

-无法实现表达统一

-代价低

对象数据类型：除基本类型外的所有类型

-有不可变和可变类型

-有值有ID

-在堆中保存

-可实现表达与泛型统一

-代价高

Object是所有对象类型的根，由object开始形成树形结构，若一个对象数据类型未用extend声明是谁的子类，则默认父类是object。（单亲继承）

静态/动态类型检查：

Java是静态类型语言。（在编译前进行相应变量类型检查）

静态类型检查：在代码运行前进行类型检查，可发现语法、类名/函数名、参数数量及类型、返回值错误

在运行前进行检查，防止错误带入程序运行，提升健壮性

动态类型检查：在代码运行时进行类型检查，检查非法参数值，非法返回值，越界等问题

静态检查类型、动态检查值

可变性/不可变性：

改变一个变量：将该变量指向另一个值的存储空间
改变一个变量的值：将该变量当前指向的值的存储空间中写入一个新的值

不变性：一旦被创建，其值不能改变

引用不变：一旦确定其指向的对象，不能再被改变（但其值是可能变化的）[可能出现在诸如指针之类的引用类上]

Final：用以表示某表达不可变，具体作用如下

• final 类无法派生子类
• final 方法无法被子类重写
• final 变量无法改变其引用（而非值），即其值可能因针对值的改变而变化

不可变类型一旦被创建，就始终代表（对外表现出）同样的值。

可变类型则拥有方法可以修改自己的值。

此时，对于不可变类型，每当需要对其进行运算时，均需要对其进行临时拷贝，而可变类型则可直接对于数据本身进行修改。故不可变类型通常在效率上没有优势。

但对于可变类型，若存在多个对同一值的引用，则一个引用的值可能因为其他引用的变化而发生不希望的变化，这是非常危险的，故通常不可变类型的安全性相对较好。

保护可变类型变量，通常应当将其限定在函数的内部，防止其泄露，若需要传出可变变量，则应当进行防御式拷贝，给客户端返回一个全新的对象

Snapshot diagram快照图：

描述程序运行时的内部状态。使用快照图便于程序员之间的交流、刻画各类变量随时间变化、解释设计思路。

其中：基本类型值使用箭头表示，对象类型值使用圈加其名字表示，若详细表示，则可记录其内部属性。

对于可变引用，使用单线，不可变引用则使用双线

List类型的快照图

 Set类型的快照图

 Map类型的快照图

Iterator迭代器：可变数据类型，一个逐步遍历元素集合并逐个返回元素的对象。

拥有两个方法：

Mutator    next() 返回容器的下一个数据

observer   hasNext() 返回容器是否还有下一个数据

Iterator类型的快照图

Specification规约、前置/后置条件：

规约：是程序与客户端之间达成的一致，给“供需双方”都确定了责任，在调用的时候双方都要遵守。

使用时，客户端无需阅读调用函数的代码，只需理解spec即可。

客户端只需要知道规约，而无需得知规约内部结构。

前置条件：对于客户端输入的要求

后置条件：实现者编写的程序应当给出满足后置条件的结果

规约强度：

前置条件更弱，后置条件更强， 满足更强规约的方法一定能替代满足更弱规约 的功能，客户端肯定更喜欢强规约方法（有更大的自由度），但这增加了实现者的压力。

行为等价性：

对于函数的行为，不关注于其内在行为是否一致，而关注两行为是否对用户来说等价

可以根据规约判断是否行为等价，当两行为符合同一规约时，可以认为其行为上等价。

ADT操作的四种类型：

1.构造器creator，输入一些其它类型的对象，创建一个该ADT对象。例如创建一个新集合new() 或者现实中的构造函数。

2.生产器producer，通过该ADT的旧对象，创建一个该ADT的新对象，例如计算当前集合与S的 交集的方法ins(S)。

3.观察器observer，通过该ADT本身的数据以及传入参数，计算得到其它类型的值。例如检查 集合里是否有x的方法find(x)。

4.变值器mutator，作出“修改ADT内部数据”的行为，是可变对象与不可变对象的本质区别！例 如将x加入集合并返回加入x后的集合大小的方法add(x)。

表示独立性、表示泄露：

表示独立性是指，客户端使用ADT时无需考虑（也不应该知道，更不应该直接访问到）其内部如何实现，ADT内部表示的变化不应影响外部spec和客户端。 如果ADT不幸地让客户端得到了自己内部表示(可变对象)的引用，那么客户端就可以不通过ADT的操作，而可以通过非法后门修改ADT的内部表示，产生表示泄露。

防御手段：通过防御性拷贝，返回一个新对象的引用，从而防止可变类型内容的直接变化。

不变量、表示不变量RI：

AF：由实际的表示到抽象的形式间的映射，体现了实现抽象数据的过程。

是满射，但未必是单射，未必是双射。

RI：表示某一个具体表示是否合法

设计ADT：

(1) 选择R和A；

(2) RI --- 合法的表示值；

(3) 如何解释合法的表示值 ---映射AF