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【软件构造】期末知识点

【考点 Equals】

==是引用等价性；而equals()是对象等价性。
- == 比较的是索引。更准确的说，它测试的是指向相等（referential equality）。如果两个索引指向同一块存储区域，那它们就是==的。对于我们之前提到过的快照图来说，==就意味着它们的箭头指向同一个对象。
- equals()操作比较的是对象的内容，换句话说，它测试的是对象值相等（object equality）。e在每一个ADT中，quals操作必须合理定义。

基本数据类型，也称原始数据类型。byte,short,char,int,long,float,double,boolean
- 他们之间的比较，应用双等号（==）,比较的是他们的值。
复合数据类型(类)
- 当他们用（==）进行比较的时候，比较的是他们在内存中的存放地址，所以，除非是同一个new出来的对象，他们的比较后的结果为true，否则比较后结果为false。
- JAVA当中所有的类都是继承于Object这个基类的，在Object中的基类中定义了一个equals的方法，这个方法的初始行为是比较对象的内存地址，但在一些类库当中这个方法被覆盖掉了，如String,Integer,Date在这些类当中equals有其自身的实现，而不再是比较类在堆内存中的存放地址了。
- 对于复合数据类型之间进行equals比较，在没有覆写equals方法的情况下，他们之间的比较还是基于他们在内存中的存放位置的地址值的，因为Object的equals方法也是用双等号（==）进行比较的，所以比较后的结果跟双等号（==）的结果相同。
HahCode：Java中的hashCode方法就是根据一定的规则将与对象相关的信息（比如对象的存储地址，对象的字段等）映射成一个数值，这个数值称作为散列值。

　　当我们当向集合中插入对象时，就可以使用hashcode，先调用这个对象的hashCode方法，得到对应的hashcode值，实际上在HashMap的具体实现中会用一个table保存已经存进去的对象的hashcode值，如果table中没有该hashcode值，它就可以直接存进去，不用再进行任何比较了；如果存在该hashcode值，就调用它的equals方法与新元素进行比较，相同的话就不存了，不相同就散列其它的地址，所以这里存在一个冲突解决的问题，这样一来实际调用equals方法的次数就大大降低了。

⋅ Java中的equals与hashCode方法(判断插入容器的内容是否重复)
⋅ String和equals()、hashCode()
⋅ java中对象的equals和hashcode覆盖原则
⋅ HashMap中的equals和hashCode
⋅ java的equals、hashcode和Clone方法
⋅ Java中的equals和hashCode方法详解
⋅ 学习笔记-JAVA-考点10-什么情况下需要重写equals和hashcode()两个方法？

【考点函数规约】 requires与effects

声明式规约更有价值；内部实现的细节不在规约里呈现，而放在代码实现体内部注释里呈现，例：

static String join(String delimiter, String[] elements)
effects: returns concatenation of elements in order, with delimiter inserted between each pair of adjacent elements // Declarative specs

更强的规约包括更轻松的前置条件和更严格的后置条件；

方法前的注释也是一种规约，但需人工判定其是否满足。

参数由@param 描述
子句和结果用 @return 和 @ throws子句描述
尽可能的将前置条件放在 @param 中
尽可能的将后置条件放在 @return 和 @throws 中

【考点 ADT的四种类型】

Creators（构造器）：
- 创建某个类型的新对象，⼀个创建者可能会接受⼀个对象作为参数，但是这个对象的类型不能是它创建对象对应的类型。可能实现为构造函数或静态函数。（通常称为工厂方法）
- t* -> T
- 栗子：Integer.valueOf(Object obj)：object → integer
Producers（生产器）：
- 通过接受同类型的对象创建新的对象。
- T+ , t* -> T
- 栗子：String.concat( ) ：String x String → String
Observers（观察器）：
- 获取抽象类型的对象然后返回一个不同类型的对象/值。
- T+ , t* -> t
- 栗子：List.size( ) ： List → int
Mutators（变值器）：
- 改变对象属性的方法，
- 变值器通常返回void，若为void，则必然意味着它改变了对象的某些内部状态；当然，也可能返回非空类型
- T+ , t* -> t || T || void
- 栗子：List.add( ) ：List x int → List

【考点 ADT的 AF与 RI】

在研究抽象类型的时候，先思考一下两个值域之间的关系：

表示域（rep values）里面包含的是值具体的实现实体。一般情况下ADT的表示比较简单，有些时候需要复杂表示。
抽象域（AF）里面包含的则是类型设计时支持使用的值。这些值是由表示域“抽象/想象”出来的，也是使用者关注的。

R->A的映射特点：

每一个抽象值都是由表示值映射而来 ，即满射：每个抽象值被映射到一些rep值
一些抽象值是被多个表示值映射而来的，即未必单射：一些抽象值被映射到多个rep值
不是所有的表示值都能映射到抽象域中，即未必双射：并非所有的rep值都被映射。

在描述抽象函数和表示不变量的时候，注意要清晰明确：

对于RI（表示不变量），仅仅宽泛的说什么区域是合法的并不够，你还应该说明是什么使得它合法/不合法。
对于AF（抽象函数）来说，仅仅宽泛的说抽象域表示了什么并不够。抽象函数的作用是规定合法的表示值会如何被解释到抽象域。作为一个函数，我们应该清晰的知道从一个输入到一个输入是怎么对应的。

【考点：黑盒、白盒框架】

框架（Framework）是整个或部分系统的可重用设计，表现为一组抽象构件及构件实例间交互的方法;另一种定义认为，框架是可被应用开发者定制的应用骨架。前者是从应用方面而后者是从目的方面给出的定义。
为了增加代码的复用性，可以使用委派和继承机制。同时，在使用这两种机制增加代码复用的过程中，我们也相应地在不同的类之间增加了关系（委派或继承关系）。而对于一个项目而言，各个不同类之间的依赖关系就可以看做为一个框架。一个大规模的项目可能由许多不同的框架组合而成。

【白盒框架】

白盒框架是基于面向对象的继承机制。之所以说是白盒框架，是因为在这种框架中，父类的方法对子类而言是可见的。子类可以通过继承或重写父类的方法来实现更具体的方法。
虽然层次结构比较清晰，但是这种方式也有其局限性，父类中的方法子类一定拥有，要么继承，要么重写，不可能存在子类中不存在的方法而在父类中存在。
软件构造课程中有关白盒框架的例子：

【黑盒框架】

黑盒框架时基于委派的组合方式，是不同对象之间的组合。之所以是黑盒，是因为不用去管对象中的方法是如何实现的，只需关心对象上拥有的方法。
这种方式较白盒框架更为灵活，因为可以在运行时动态地传入不同对象，实现不同对象间的动态组合；而继承机制在静态编译时就已经确定好。
黑盒框架与白盒框架之间可以相互转换，具体例子可以看一下，软件构造课程中有关黑盒框架的例子，更改上面的白盒框架为黑盒框架：

【两者对比】

白盒框架利用subclassing：
- 允许扩展每一个非私有方法
- 需要理解父类的实现
- 一次只进行一次扩展
- 通常被认为是开发者框架
黑盒框架使用委派中的组合composition：
- 允许在接口中对public方法扩展
- 只需要理解接口
- 通常提供更多的模块
- 通常被认为是终端用户框架，平台

【LSP】

里氏替换原则的主要作用就是规范继承时子类的一些书写规则。其主要目的就是保持父类方法不被覆盖。子类的规约变强！
LSP依赖于以下限制：
- 前置条件变弱或者不变
- 后置条件变强或者不变
- 不变量要保持或增强
- 子类型方法参数：逆变（规约变强，前置变弱反着变）
- 子类型方法的返回值：协变（规约变强，前置变强协同变化）
- 异常类型：协变
数组是协变的，向上转型是成立的

Fruit[] apples=new Apple[size];

泛型是类型不变的（泛型不是协变的）。举例来说
- ArrayList 是List的子类型
- List不是List