如何在java中識別類中的不變量？

Question

我了解 Invariant 是什么，但我遇到的問題是從類中識別它。 不好解釋-當課堂上的老師向我們展示Java代碼並詢問我們什么是不變量時-這是我摔倒的時候，我不知道如何識別它。

再次 - 我知道它是什么 - 只是很難識別它。 如果你能解釋或給我一個提示如何做，我會很高興聽到。 謝謝你。

編輯：添加了示例圖片。 這里的不變量是什么，但對我來說重要的是為什么。

Answer 1

一個不變式適用於類的所有實例，無論如何。 查看您的示例以查找所有這些情況，例如，為類的每個實例初始化一個屬性。

Answer 2

不幸的是，沒有系統的方法來查看一段代碼並計算出它的不變量。 一種技術是考慮實例狀態可能無效的方法，然后檢查這些不會發生； 在這種情況下，使狀態“有效”的每個規則都是不變量。 但是你需要使用直覺和經驗來做到這一點。

對於您的示例，此類有兩個不變量：

• 堆棧僅包含 1 到 10 范圍內的整數。
• 堆棧底部的元素是整數 5。

很容易驗證構造函數是否建立了兩個不變量，並且addCard方法保留了它們：

• 構造函數只將范圍內的數字 5 相加，而addCard僅將在范圍內的數字添加到堆棧中。
• 數字永遠不會從堆棧中移除，數字只會添加到堆棧頂部，因此堆棧底部的 5（由構造函數放置在那里）將留在堆棧底部。

需要注意的是，構造函數和addCard方法是僅有的兩種更改實例狀態或其堆棧的方法，因此我們不必檢查任何其他代碼是否保留了不變量。 如果堆棧不是private那么它會有所不同； 其他代碼可以將超出范圍（或null ）的數字放入堆棧，或者其他代碼可以從堆棧底部刪除 5。