ADT

ADT是抽象数据类型(Abstract Data Type)的缩写。ADT是计算机科学中具有类似行为的特定类别的数据结构的数学模型;或者具有类似语义的一种或多种程序设计语言的数据类型。

下面介绍有关表示的几个概念:

抽象函数(Abstract Function, AF)
表示不变量(Representation Invariant, RI)
表示独立性(Representation Independence)
(1)抽象函数(Abstract Function, AF)

表示域(称为R)包含的是值具体的实现实体。抽象域(称为A)包含类型设计时支持使用的值。抽象函数是表示值到其对应的抽象值的映射——AF: R->A。

R空间:表示空间,是在类中表示的值。
A空间:抽象空间,用户看到和使用的值。
抽象函数AF: R和A之间映射关系的函数,即如何去解释R中的每一个值为A中的每一个值。AF是满射、非单射、未必双射。
 

(2)表示不变量(Representation Invariant, RI)

不变量就是在任何时候都是true,表示不变性就是要保持不变量。
应当由ADT来负责其不变量,与client端的任何行为无关。

immutable就是一种典型的不变量。
但是mutable类型就会出现表示泄露的问题

表示泄漏不仅影响不变性,也影响了表示独立性,并且无法在不影响客户端的情况下改变其内部表示。

我们可以使用private和final关键字,让属性不能在类外被改变;同时在必要时进行内容的复制
 

要求注明抽象值的合法区域,并说明合法或者不合法的原因。其中最基本的表示不变量的就是可变与不可变性(mutable/immutable)。

记录不变量是为了保持程序的“正确性”,防止发生错误。

(3)表示独立性(Representation Independence)

说一个ADT有良好的表示独立性,就是说client使用ADT是无需考虑其内部如何实现的,ADT内部表示的变化不应影响外部spec和客户端。所有的操作的使用方法和效果都要在spec中说清楚,规定好输入的约束条件和输出的正确性和安全性。

 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。