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（1）Snapshot diagram中的基本类型与对象类型的值
4-5章考点如下：
一、数据类型与类型检验
1. 基本数据类型、对象数据类型（4.1）
数据类型（Types）：一组值，以及可以对这些值执行的操作。示例：boolean、int、double、String
变量（Variables）：用特定数据类型定义，可存储满足类型约束的值
基本数据类型（primitive types）：int，long，boolean，double，char
对象数据类型（object types ）：String，BigInteger
基本类型是小写的，而对象类型是以大写字母开头的。
2. 静态类型检查、动态类型检查（4.2）
静态类型语言：在编译阶段进行类型检查，如Java
动态类型语言：在运行阶段进行类型检查，如Python
三种自动检查：
1. 静态类型检查：在程序运行之前自动发现错误。
2. 动态类型检查：执行代码时自动发现错误。
3. 无检查：语言根本不能帮助您找到错误。会得到错误的答案。
静态类型检查 >> 动态 >> 无检查
（1）静态类型检查
静态类型检查：可在编译阶段发现错误，避免了将错误带入到运行阶段，可提高程序正确性/健壮性。
包括：
1. 语法错误（Syntax errors）： 比如额外的标点符号或者虚假的单词。甚至像Python这样的动态类型语言也会进行这种静态检查。
2. 类名/函数名错误（Wrong names）: 例如 Math.sine(2) . (正确为 sin)
3. 参数数目错误（Wrong number of arguments）： 例如 Math.sin(30, 20) .
4. 参数类型错误（Wrong argument types）：例如 Math.sin("30") .
5. 返回值类型错误（Wrong return types）： 例如一个函数声明返回int ,却 return "30"; .
（2）动态类型检查
包括：
1. 非法的参数值（Illegal argument values）：例如，整数表达式x/y只有在y实际为零时才是错误的；否则就行了。所以在这个表达式中，被零除不是静态误差，而是动态误差。
2. 非法的返回值（Unrepresentable return values）： 例如，当特定的返回值不能在类型中表示时。要求boolean，返回int。
3. 越界（Out-of-range indexes）： 例如，在字符串上使用负数或太大的索引。
4. 对空对象引用调用方法。如空指针。
（3）静态与动态检查比较
静态检查往往是关于类型，即与变量的特定值无关的错误。静态类型保证变量将具有该集合中的某个值，但直到运行时我们才确切知道它具有哪个值。因此，如果错误仅由某些值引起，如被零除或索引超出范围，则编译器不会对此引发静态错误。
相比之下，动态检查往往是由特定值引起的错误。
3. Mutable/Immutable（4.3）
（1）Immutable
不变数据类型（Immutable types）：一旦被创建，其值不能改变
Java还为我们提供了不可变的引用：只分配一次而从不重新分配的变量。如果是引用类型，也可以是不变的：一旦确定其指向的对象，不能再被改变要使引用不可变，使用关键字final声明它
final int n = 5;
final Person a = new Person(“Ross”)
如果编译器无法确定final变量不会改变，就提示错误，这也是静态类型检查的一部分。
所以，尽量使用final变量作为方法的输入参数、作为局部变量。
final性质：
1. final类无法派生子类 2. final变量无法改变值/引用 3. final方法无法被子类重写
（2）Mutable
不变对象：一旦被创建，始终指向同一个值/引用，例如String
可变对象：拥有方法可以修改自己的值/引用，例如StringBuilder
在多个引用对象时出现差异
1. 可变数据类型的优势
使用不可变类型，对其频繁修改会产生大量的临时拷贝(需要垃圾回收)。可变类型最 少化拷贝以提高效率。
使用可变数据类型，可获得更好的性能。也适合于在多个模块之间共享数据。
2. 可变数据类型的劣势
不可变类型更“安全”， 在其他质量指标上表现更好。
可变数据类型容易使函数超出了spec范畴，因为它改变了输入参数的。这种错误非常难于跟踪和发现。对其他程序员来说，也难以理解。
4. 值的改变、引用的改变（4.3）
赋值：使用“=”为变量赋值。
String foo;
foo = “IAP 6.092”;
赋值可以与变量声明结合使用。
double badPi = 3.14;
boolean isJanuary = true;
改变一个变量：将该变量指向另一个值的存储空间。
改变一个变量的值：将该变量当前指向的值的存储空间中写入一个新的值。
5. 防御式拷贝（4.3）
防御式拷贝：返回对象的新副本，例如给客户端返回一个全新的Date对象
不可变类型永远不需要防御式拷贝。
大部分时候该拷贝不会被客户端修改， 可能造成大量的内存浪费。如果使用不可变类型， 则节省了频繁复制的代价。
安全的使用可变类型：局部变量，不会涉及共享；只有一个引用。如果有多个引用（别名），使用可变类型就非常不安全。
6. Snapshot diagram（4.4）
Snapshot diagram：用于描述程序运行时的内部状态
用处：1. 便于程序员之间的交流 2. 便于刻画各类变量随时间变化 3. 便于解释设计思路
（1）Snapshot diagram中的基本类型与对象类型的值
基本类型的值：
–基本类型的值由裸常量表示。传入箭头是对变量或对象字段中的值的引用。
对象类型的值：
–对象值是按其类型标记的圆。
–当我们想显示更多细节时，我们会在里面写上字段名，箭头指向它们的值。更详细地说，这些字段可以包括它们声明的类型。
（2）重新赋值和不可变值
例如，如果我们有一个字符串变量s，我们可以将其从值“a”重新赋值为“ab”
String s=“a”；
s=s+“b”；
String是不可变类型的一个例子，这种类型的值一旦被创建就永远不会改变。不可变的对象（由它们的设计器设计为始终表示相同的值）在Snapshot diagram中用双边框表示，就像我们的图中的字符串对象一样。
不可变对象：用双线椭圆
（3）可变值
可变值
StringBuilder（一个内置的Java类）是一个表示字符串的可变对象，它具有更改对象值的方法：
StringBuilder sb = new StringBuilder("a");
sb.append("b");
（4）不可变引用
不可变的引用: 只分配一次而从不重新分配的变量。
使引用不可变：使用关键字final声明它：
在Snapshot diagram中，不可变的引用（final）由双线箭头表示。
注：1. 引用是不可变的，但指向的值却可以是可变的，例如：final StringBuilder sb
2. 可变的引用，也可指向不可变的值，例如：String s
二、设计规约
1. Specification、前置/后置条件
（1）Specification（5.2.2）
规约（Specification、Contract）：程序与客户端之间达成的一致
Spec给“供需双方”都确定了责任，在调用的时候双方都要遵守
功能：
1. 规约可以隔离“变化”，无需通知客户端
2. 规约也可以提高代码效率
3. 扮演“防火墙”角色，不需了解具体实现
对象与其用户之间的统一：1. 输入/输出的数据类型 2. 功能和正确性 3. 性能
只讲“能做什么”，不讲 “怎么实现”。
（2）前置/后置条件（5.2.4）
方法规约包含以下条目：
1. 前置条件（Precondition）：对客户端的约束，在使用方法时必须满足的条件（requires）
2. 后置条件（Postcondition）：对开发者的约束，方法结束时必须满足的条件（effects）
3. 异常行为
前置条件满足，则后置条件必须满足。
前置条件不满足，则方法可做任何事情。
静态类型声明是一种规约，可据此进行静态类型检查static checking。
前置条件：@param
后置条件：@return 和 @throws
规约不应该涉及方法的局部变量或方法类的私有字段。
除非在后置条件里声明过，否则方法内部不应该改变输入参数。应尽量遵循此规则，尽量不设计 mutating的spec，否则就容易引发bugs。
2. 行为等价性（5.2.3）
行为等价性：是否可相互替换
需要站在客户端视角看行为等价性。
根据规约，判断是否行为等价
例：对从前向后查找与从后向前查找而言，当要求有只出现一次时，便会等价。
3. 规约的强度
规约的强度 S2>=S1：1. S2前置条件更弱 2. S2后置条件更强
就可以用S2替代S1
条件强弱从集合上考虑是：弱的集合包含强的集合
例：出现多次包含出现一次，寻找一个包含寻找第一个
注：1. nothing是最弱的条件
2. 后置条件的调整需要在原来前置条件的基础上考虑
3. 当规范得到加强时：满足它的实现更少，更多客户可以使用它