软件构造学习笔记ATD

在面向对象的编程中，ADT的编写十分重要，与传统的c语言不同，面向对象的编程更加商业化一点，所以保密需要做好，有点商业机密的感觉。如何设计良好的抽象数据结构，通过封装来避免客户端获取数据的内部表示，避免潜在的bug尤其重要--在client和implementer之间建立防火墙。

1.ADT的的5个要点：
①Abstraction（抽象）：用更简单，更高层次的想法来省略或隐藏低级细节。
②Modularity(模块化):：将系统划分为组件或模块，每个组件或模块可以与系统的其余部分分开设计，实现，测试，推理和重用
③Encapsulation(封装)：围绕模块构建墙壁，以便模块只负责其自身的内部行为，并且系统其他部分中的错误不会损害其完整性。
④Information hiding(信息隐藏)：从系统的其余部分隐藏模块实现的详细信息，以便稍后可以更改这些详细信息，而无需更改系统的其余部分。
⑤Separation of concerns(关注点分离)：模块具有单独的责任，不要将一个责任分散在不同的模块中

2.ADT的4种操作分类
①Creators：产生类型的新对象，例如构造器（constructor ）， String.valueOf()方法等
②Producer:在已有对象基础上产生新的对象 ,如int类型的+，-，*，/操作，String的concat()方法等
③Observers：输入抽象类型的对象，返回其他类型的对象，如String的length()方法，List的size(),get()方法等
④Mutators：改变对象，注意immutable类型的对象由于不可改变，是没有Mutoaors类型的操作的，像String，int这些类型都没有mutators类型的操作，而List的add(),remove()方法则是mutators类型的操作。

3.Representation Independence（表示独立）
表示独立意味着这个抽象类型在使用时应该独立于其Representation（即这个类型中的实际数据结构，数据域等），这样一来，我们在使用这个抽象类型时，可以只依赖其中的public方法，而不用依赖其private字段，从而我们可以在不检查和更改所有调用者代码的情况下进行更改。

4. AF（Abstraction function）与RI（Rep invariant）
我们用R表示一个ADT实际实现时部需要用到的值空间，用A表示这个ADT设计出来的需要支持的值空间，这时，AF指的是一个R → A 的抽象函数，举例如下：

AF一定是一个满射（即A中的每个值都需要被映射到），但不一定是单射或双射。
再来看RI，RI是R中所有值到一个Boolean值的映射，即 RI : R → boolean 。如果RI（r）= true，意味着r被映射到了A空间中的某个值，否则这个值没有被映射到A空间。

举个例子：

图中RI指的是一个没有重复字符的String，即所有没有重复字符的String都可以映射到A中的某个值。

5.RI的检查：
采用断言和checkRep()，可以在ADT中用断言实现checkRep（）方法，然后在每个方法末位都调用checkRep（）方法，这样可以保证不变性。

心得体会：

软件构造这门课光学习老师讲的东西是不够的，很多东西要亲手操作过才明白。ADT的知识与lab2息息相关，写完lab2后便对面向对象的编程有了具体的概念，知道大概的流程。但是全英文的PPT和实验手册实在是读的吃力，老师上课的语速也实在有点跟不上，希望老师可以削微削微讲的慢一点，方便大家课堂上更好的掌握。

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