软件构造复习：第三章（下）

表示空间、抽象空间、AF

表示值构成的空间（R/表示空间）：实现者看到和使用的值。
抽象值构成的空间（A/抽象空间）：client看到和使用的值

Note.ADT开发者关注表示空间R，client关注抽象空间A。

抽象函数：R和A之间映射关系的函数，即如何将R中的每一个值解释为A中的每一个值。
AF:R→A

AF满足以下几个：
1.满射：A中每一个值都有一个或多个映射
2.未必单射：可能R多个值对应A的一个值
3.未必双射（一一映射）

R中的部分值并非合法的，在A中无映射值。

以注释的形式撰写AF、RI

不同的内部表示，需要设计不同的AF和RI

选择某种特定的表示方式R，进而指定某个子集是“合法”的（RI），并为该子集中的每个值做出“解释”（AF）–即如何映射到抽象空间中的值。

同样的表示空间R，可以有不同的RI
即使是相同的R、同样的RI，也可以有不同的AF，即“解释不同”

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

做出具体的解释：每个rep value如何映射到abstract value。而且把这种选择和解释明确写到代码当中。

随时检查RI是否满足：checkRep()

有益的可变性：对immutable的ADT来说，它在A空间的abstract value应是不变的，但其内部表示的R空间中的取值则可以是变化的。

在代码中用注释形式记录AF和RI：不能在Javadoc文档中写，防止被外部看到而破坏表示独立性/信息隐藏

• 要精确的记录RI：rep中的所有fields何为有效
• 要精确的记录AF：如何解释每一个R值
• 表示泄露的声明：给出理由，证明代码并未对外泄露其内部表示

接口、抽象类、具体类

类：实现ADT。
接口：确定ADT的规约。接口之间可以继承与扩展；一个类可以实现多个接口；一个接口可以有多种实现类

Interface和Class：定义和实现ADT
也可以不需要接口直接使用类作为ADT，既有ADT定义也有ADT实现。（更偏向使用接口来定义变量）

接口优点：

• Safe from bugs
• Easy to understand
• Ready for change

抽象方法：只有定义没有实现。
抽象类：具有抽象方法的类；抽象类不能实例化。（不能用new生成对象）
具体类：其中的所有方法都必须实现！！

继承、override

Strict Inheritance（严格继承）：子类只能添加新的方法，无法重写超类中的方法。（final）

public class Car{
	public final void drive(){...}//不能在子类重写
}

重写/覆盖的函数：完全同样的signature。（形参，函数名，返回类型）
实际执行时调用哪个方法，运行时决定
ps：1.父类型中被重写函数体不能为空：意味着对其大多数子类型来说，该方法是可以被直接复用的；对某些子类型来说，有特殊性，故重写父类型的函数，实现自己的特殊要求。
2.如果父类型中的某个函数实现体为空，意味着其所有子类型都需要这个功能，但各有差异，没有共性，在每个子类中均需要重写。
3.overriden methods是在run-time进行动态类型检查。

Note.重写之后，利用super（）复用父类型中函数的功能，并对其进行扩展。eg.super.message();重写的时候，不要改变原方法的本意。

ps：继承某个抽象类的子类在实例化时，所有父类中的抽象方法必须已经实现

Note.

• 如果某些操作时所有子类型都共有，但彼此有差别，可以在父类型中设计抽象方法，在各子类型中重写。
• 所有子类型完全相同的操作，放在父类型中实现，子类型中无需重写。
• 有些子类型有而其他子类型无的操作，不要在父类型中定义和实现，而应在特定子类型中实现。

多态、overload

多态（polymorphism）：

• 特殊(Ad hoc)多态：一个方法可以有多个同名的实现（方法/功能重载）；
• 参数化(Parametric)多态：一个类型名字可以代表多个类型（泛型编程）；
• 子类型多态、包含(Subtyping)多态：一个变量名字可以代表多个类的实例（子类型）；

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重载overload（特殊多态）：多个方法具有同样的名字，但有不同的参数列表或返回值类型。
overload的价值：方便client调用，client可以用不同的参数列表，调用同样的函数。

Overloading is a static polymorphism（重载是静态多态）：根据参数列表进行最佳匹配；静态类型检查；在编译阶段时决定要具体执行哪个方法。

overloading rules：

• 不同的参数列表
• 相同/不同的返回值类型
• 相同/不同的public/private/protected
• 可以定义相同/不同的异常
• 可以子啊同一个类内重载，也可以在子类中重载

参数多态性是指方法针对多种类型（具有通用的结构）时具有相同的行为，此时可使用统一的类型表达多种类型；在运行时根据具体指定类型确定（编译成class文件时，会用指定类型替换类型变量）

泛型

泛型编程是一种编程风格，其中数据类型和函数是根据待定的类型编写的，随后在需要时根据参数提供的特定类型进行实例化。

ps：类中如果声明了一个或多个泛型变量，则为泛型类；泛型接口（字面意思）

Note.通配符：只在使用泛型的时候出现，不能在定义中出现。
eg.List<?> list=new ArrayList();
List<? extedns Animal>
List<? super Animal>

子类型多态：不同类型的对象可以统一的处理而无需区分，从而隔离了“变化”

等价性equals()和==

基于抽象函数AF定义ADT的等价操作，如果AF映射到同样的结果，则等价

==：引用（地址）等价性；对基本数据类型，使用等号判定相等
equals（）：对象等价性；对对象类型，使用equals
ps：如果对象数据类型使用等号判断是否相等，是在判断两个身份对象身份表示ID是否相等（指向内存里的同一段空间）

Note.instanceof：进行类型比较和null值判定；判断某个对象是不是特定类型（或其子类型）；动态类型检查

ps：严格来说，在没有AF的情况下直接在equals（）中判断每个域的等价性，是不正确的；

equals()的自反、传递、对称

用“是否为等价关系”检验重写的equals（）是否正确

hashCode()

程序中多次调用同一个对象的hashCode方法，都要返回相同的值

等价的对象必须有相同的hashCode（两个equal的objects，一定要有同样的hashCode）

不可变对象的引用等价性、对象等价性

不可变类型必须重写equals（）和hashCode（）。

可变对象的观察等价性、行为等价性

注意：如果某个mutable对象包含Set集合类中，当其发生改变后，集合类的行为不确定。

对可变类型，实现行为等价即可（equals（）should implement behavioral equality）。就是说，只有指向同样内存空间的objects，才是相等的。

对可变类型来说，无需重写equals（）和hashCode（），直接继承Object的两个方法即可