這篇文章主要為大家展示了“使用JML 改進(jìn)Java程序有什么副作用”,內(nèi)容簡而易懂,條理清晰,希望能夠幫助大家解決疑惑,下面讓小編帶領(lǐng)大家一起研究并學(xué)習(xí)一下“使用JML 改進(jìn)Java程序有什么副作用”這篇文章吧。

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副作用
回憶一下代碼段2中pop()方法的后處理代碼:
XML:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:Office:office" />
ensures
elementsInQueue.equals(((JMLobjectBag)
old(elementsInQueue))
.remove(esult)) &&
esult.equals(old(peek()));
這里我們說有一個副作用,那就是在從elementsInQueue刪除一個元素的時候會有副作用。事實上,這里還可能有其他的副作用。比方說,一個pop()方法的具體實現(xiàn)中如果修改了m_isMinHeap的值,那么就把排序方法從一個小頂堆變成了大頂堆。只要這種修改能夠返回正確結(jié)果,就不會引起運行期間的斷言檢查異常,可是這個卻事實上削弱了JML行為規(guī)范的作用。我們可以加強后置條件,不允許除了修改elementsInQueue以外的任何改變,請看下面的代碼:
代碼斷7 加強的后置條件
ensures
elementsInQueue.equals(((JMLObjectBag)
old(elementsInQueue))
.remove(esult)) &&
esult.equals(old(peek())) &&
isMinimumHeap == old(isMinimumHeap) &&
comparator == old(comparator);
從中我們可以看出,通過加入形如x == old(x)的語句,我們可以消除變量x發(fā)生改變的副作用。可是有一個問題,如果用這種辦法,每一個方法在它的后置條件都要為每一個變量加上這么一句,這樣就會導(dǎo)致行為規(guī)范的混亂。而且如果我們給一個類增加一個成員的變量的話,那么我們就得在這個類的所有方法的后處理規(guī)范中增加一句,這將讓維護(hù)變得異常困難。 JML通過引入assignable語句提供了一種更好地解決方案。
assignable語句
使用assignable語句,我們可以這樣完成pop()方法的后置條件:
代碼段8 在方法的行為規(guī)范中使用assignable語句
/*@
@ public normal_behavior
@ requires ! isEmpty();
@ assignable elementsInQueue;
@ ensures
@ elementsInQueue.equals(((JMLObjectBag)
@ old(elementsInQueue))
@ .remove(esult)) &&
@ esult.equals(old(peek()));
@*/
Object pop() throws NoSuchElementException;
只有在assignable語句中列出的變量才能在一個方法的實現(xiàn)中修改。上面pop()方法的assignable語句的意思是在pop()方法的實現(xiàn)中可以修改elementsInQueue的值,除此之外的其他變量,比如isMinimumHeap、comparator等等都不可以修改。如果你在pop()方法的實現(xiàn)中修改了m_isMinHeap的值,那么編譯的時候就會產(chǎn)生一個錯誤。(不過當(dāng)前的JML編譯器尚沒有支持這個,也就是沒有檢查在方法的實現(xiàn)中,是否只修改在assignable語句中指定的變量。)
修改規(guī)則
我們前面說只有在assignable語句中列出的變量才能在一個方法的實現(xiàn)中修改,這其實是有點簡化的說法。事實上,如果以下任意一個條件是 true,該規(guī)則就允許方法修改一個變量(loc):
assignable語句中顯式列出loc 。
assignable語句中列出的變量依賴于loc。(比如說如果我們聲明“assignable isMinimumHeap;” ,因為模型域isMinimumHeap依賴于具體域m_isMinHeap,所以該 assignable語句意味著方法不僅可以修改顯式聲明的isMinimumHeap,而且還能修改m_isMinHeap。)
方法開始執(zhí)行時loc尚沒有分配。
loc 是方法的局部變量或者是方法的形式參數(shù)。
最后一種情況允許一個方法修改它的參數(shù),即使這個參數(shù)沒有顯式地出現(xiàn)在assignable語句中。粗略一看,這個好像允許一個方法通過參數(shù)傳遞允許它的調(diào)用者修改變量的值。比方說,有一個方法foo(Bar obj),它里面有一個語句obj = anotherBar。不過雖然這個語句修改了obj的值,卻不會影響到foo()的調(diào)用者,因為雖然這兩個obj都是指向一個Bar對象,而且具有一樣的名字,foo()方法中的此obj實際上與foo()的調(diào)用者中的彼obj是不同的(譯者注:關(guān)于這一點,請參考Java中索引與對象的概念)。
現(xiàn)在我們考慮如果方法foo(Bar obj)里面有一個語句obj.x = 17會怎么樣?這個將顯式地改變調(diào)用者中的變量。這是有問題的。assignable 語句的規(guī)則允許一個方法不需要在assignable 語句中聲明就可以修改傳入?yún)?shù)的值,不過它并不允許修改參數(shù)的成員變量,具體在這里來說,就是不允許修改obj.x的值。如果你希望在foo()方法中修改obj.x的值,你就必須在assignable 語句中聲明,你可以寫assignable obj.x; 。
assignable 語句中可以使用兩個JML關(guān)鍵字, othing和everything。 我們可以通過assignable othing 語句來表明一個方法沒有任何副作用;同樣,我們可以通過assignable everything語句來表明我們的方法可以修改一切變量的值。早先我們使用了一個JML關(guān)鍵字pure,它就等同于使用assignable othing; 。
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當(dāng)前題目:使用JML改進(jìn)Java程序有什么副作用
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