软构笔记-8-ADT和OOP中的“等价性”

Posted 2023-05-20 blogstb

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• 软构8
  • ADT 的等价操作
    • 不可变数据类型的等价性
    • == vs. equals()
    • 可变数据类型的等价性

软构8

本章大纲：

• 理解特性之间的等价关系
• 站在观察者角度，利用AF，定义不可变对象之间的等价关系
• 引用等价性和对象等价性
• 可变数据类型的观察等价性和行为等价性
• 理解 Object 的契约，正确实现等价关系判定

ADT 的等价操作

• ADT 是对数据的抽象

• 抽象函数 AF ：内部表示抽象表示

• 基于抽象函数 AF 定义 ADT 的等价操作

不可变数据类型的等价性

• 使用AF来判断
  AF映射到同样的结果，则等价
• 通过观察来判断
  站在外部观察者角度：对两个对象调用任何相同的操作，都会得到相同的结果，则认为这两个对象是等价的。反之亦然！

== vs. equals()

• == ：引用等价性
• equals() ：对象等价性

在自定义 ADT 时，需要重写Object的equals()

对基本数据类型，使用 == 判定相等
对对象类型，使用 equals()

public class Object 
	...
	public boolean equals(Object that) 
		return this == that;
	

在Object中实现的缺省equals()是在判断引用等价性。

可变数据类型的等价性

两种方法：

• 观察等价性： 在不改变状态的情况下，两个mutable对象是否看起来一致
• 行为等价性： 调用对象的任何方法都展示出一致的结果

抽象数据类型（ADT）和面向对象编程（OOP）3.5 ADT和OOP中的等价性

instancsof动态类型检查。除了在判断是否与应生成的类型一样外都不使用，getClass（）同样

==引用等价性

equals（）对象等价性  基本数据类型使用

在自定义ADT时需要重写Object的equals()   对象类型使用

a.equals(null) returns false

equals()的自反性：自己等自己   传递性：a等b，b等c，则a等c   对称性：a等b，则b等a

重写equals()必须也要重写hashCode()，相等的对象必须具有相同的散列码，如果没有重写，会从Object中得到一个，它是基于对象的地址。

hashCode()

 

可变对象的观察等价性、行为等价性

当两个对象不能通过观察区别，则等价

观察等价性：通过只调用observer，producer和creator方法。 这测试两个参考在程序的当前状态中是否“看起来”相同

行为等价性：不能通过任何代码加以区分，即使在一个代码上调用了mutator，而另一个代码则不会调用它。 这将测试这两个引用在这个和所有将来的状态中是否会“表现”相同。

对于不可变的对象，观察和行为的平等是相同的，因为没有任何增变方法

对于可变对象倾向于观察等价性

大多数可变数据类型（例如Collections）使用观察等价性

其他可变类（如StringBuilder）使用行为等价性

有时观察等价性会有bug，甚至破坏RI

可变类型实现行为等价性即可，只有只想同样内存空间的object才相等，可变类型只需要从Object继承equals()  hashCode()即可

一定要观察等价性可以写一个新方法

 不可变类型一定要重写equals()和hashCode()