【软件构造】软件构造复习总结2-第三章部分
第三章内容较多，同时也是软件构造的重点部分。
第三章： 一、数据类型与类型检验 1.基本数据类型（小写开头如int）和对象数据类型（大写开头如String）： 基本数据类型为immutable，在栈中分配内存，对象数据类型在堆中分配内存。 基本数据类型可以包装成对象数据类型：如int->Integer， 有以下例子： List l = new ArrayList(); l.add(1);//虽然1不是Integer，但会完成自动转换 l.add(Integer.valueOf(1));//自动转换 2.静态类型检查和动态类型检查： 静态（主要关于类型）：语法，类/函数名，参数数目，参数类型，返回值类型。 动态（主要关于值）：非法参数值，非法返回值，越界，空指针。 3.Mutability and Immutability： a.Immutability：一旦创建，其值不变，可以用final声明。 对于final：final类无法派生子类；final方法无法被子类override；final变量无法改变值/引用。 b.Mutability：可以用方法改变其值/引用。 c.String：String是一个不可变的数据类型。 StringBuilder：StringBuilder是一个可变的数据类型。 eg1. 快照图（不可变用双圈表示）：对于不可变的数据类型，要在末尾添加b，只能通过创建一个新的并改变其在内存中指向。 eg2. 快照图（可变用一个圈表示）：对于可变的数据类型，要在末尾添加b，只需直接更改其值即可。 eg3.（在上两个例子的基础上） 快照图：对于前两行，第一行，将s赋给t，是t指向s指向的地方，第二行，若要加c，需创建一个新的，再令t指向新的，s的只想不变。对于后两行，第一行同理，第二行加c后，直接在原来位置修改其值，但sb所指向的内容也变成了abc。 例.
String s = " hello"; s += " world "; s.trim(); System.out.println(s);打印： 前后有空格。 快照图：因String为不可变，所以创建了新的，但没有引用，只会被回收。
String s = " hello"; s += " world "; s = s.trim(); System.out.println(s);打印： 前后无空格。这里被s指向了，所以结果为想要的。 d.可变存在的风险：客户端可能修改数据。 可以使用防御式拷贝进行返回。即创建一个新的返回对象返回。即使修改也不会对原有数据造成影响。 4.快照图：描述程序运行时的内部状态。 不可变对象：双线椭圆。 不可变引用：双线箭头。(final int n = 5;) eg.
String s1 = new String("abc"); List<String> list = new ArrayList<String>(); list.add(s1); s1 = s1.concat("d"); System.out.println(list.get(0)); String s2 = s1.concat("e"); list.set(0, s2); System.out.println(list.get(0));打印： 快照图：list指向ArrayList对象，s1一开始指向abc，第三行加入后，ArrayList第0位指向abc，s1加d后，由于s1是不可变，所以要创建一个新的进行指向，但ArrayList第0位指向没变，所以第一个打印abc， 由于ArrayList是可变的，第0位指向了s2指向的abcde，所以打印abcde。 5.Iterator：迭代器（mutable） 两种方法迭代： a. b.其中.next()是一个mutator方法。每次迭代自动将index+1. 6.常用不可变与可变： 基本类型及其封装类不可变。 List，Set，Map是可变的，可以用Collections.unmodifiedList()等防止修改 可以用List.of创建不可变集合，如： List a = List.of(“lion”, “tiger”, “bear”); 二、设计规约 1.前置条件：客户端需要满足的条件。 2.后置条件：开发者必须满足的条件。 3.spec格式：如： 4.除非后置条件声明过，否则方法尽量不改变传入参数。 5.更强的spec：更弱的前置条件（要求的更少），更强的后置条件（承诺的更多）。 后置条件比较时，要以同一强的前置条件为前提，进行比较，如： 三、抽象数据类型 (ADT) 1.可变数据类型：提供了可改变其内部数据的值的操作。 2.不变数据类型： 其操作不改变内部值，而是构造新的对象。 3.Creators（构造器），Producers（生产器），Observers（观察器），Mutators（变值器）。 Producers（生产器）：从老的object生成一个新的object。 Mutator（变值器）：一般返回void，也有可能其他。 4.表示独立性：client使用ADT时无需考虑其内部如何实现，ADT内部表示的变化不应影响外部spec和客户端。 5.ADT的测试： 测试creators, producers, and mutators：调用observers来观察这些 operations的结果是否满足spec； 测试observers：调用creators, producers, and mutators等方法产生或改变对象，来看结果是否正确。 6.保持不变性和避免表示泄漏，是ADT最重要的一个Invariant。 7.RI/AF/Safety from rep exposure： RI：规定合法值 AF：解释合法值（映射） Safety from rep exposure:如何防止表示泄露的问题。 checkrep():根据RI写，在所有可能改变rep的方法上都要加上。 例： 8.重点是良好的不变量，避免表示泄露。防止受到客户端的影响。 四、面向对象的编程 1.静态方法不需要与类的实例相关联使用，而实例方法需要在对象上调用。 如： 2.接口（Interface）：一个接口可以有多个实现，一个类可以实现多个接口，接口之间可继承。 3.静态工厂方法：在接口中返回具体实现类。如： （FastMyString为MyString的一个实现类）。 客户端： 4.重载（Overload）需要注意的： 右边箭头根据Animal为输入参数调用函数。 5.泛型编程：如： 6.equals,hashcode,toString: equals: hashCode: 五、ADT和OOP中的“等价性” 1.==与.equals()：==是引用等价性，.equals是对象等价性。一般在immutable中区分，引用等价性即在内存中的引用是否相同，.equals即根据AF映射关系是否映射相同。 2.若两个对象.equals判断相等，则必须有相同的hashCode。 3.a.equals(null)返回false： 如果a不为空，则返回false，若a为空，则会抛出空指针异常。
List<Integer> list = null; System.out.println(list.equals(null));控制台： 如果用==null，则会返回ture/false：
List<Integer> list = null; System.out.println(list==null);控制台： 4.观察等价性和行为等价性：对于Mutable类型，观察等价性类比于.equals()，行为等价性类比于==。（List中的.equals()为观察等价性） 对于可变类型一般不重写equals()和hashCode()，一般实现行为等价性。
/***********************************************************************************/ 以上即为软件构造复习总结2-第三章部分。
