0.Outline
軟體構造第四章Data Type and Type Checking主要涉及以下幾部分内容：
①基本資料類型、對象資料類型
②靜态/動态類型檢查
③Mutable/Immutable
④Snapshot diagram
1.基本資料類型/對象資料類型
Java中的資料類型包括基本資料類型和對象資料類型兩種，其中對象資料類型又被稱為引用資料類型。為便于了解，可以将其類比為C語言中基本類型與指針的關系。
基本資料類型主要包括Java中的int、long、byte、char、float、double、boolean等類型，申請時使用棧記憶體，引用為值引用。
對象資料類型為Java中定義的各種class，使用時在堆中配置設定記憶體，引用一般為位址引用。
二者差別與聯系如下圖所示：
2.靜态/動态類型檢查
靜态類型檢查簡而言之就是Java代碼在運作前的檢查，主要對文法、函數名、形參類型、形參數目、傳回值類型以及是否存在非法的指派（指派号左右類型不同）進行檢查。
動态類型檢查則是在Java程式運作時對值進行的檢查，例如：Java程式在運作時發生了除零錯誤，這種值錯誤在運作前是無法檢查的，故需要動态類型檢查對其進行檢查。動态類型檢查主要包括：非法參數、非法傳回值、數組越界、空指針等。
3.Mutable and Immutable
Immutable類型是指無法改變其值的類型，對其進行改變隻能通過建立新的對象，改變其引用位址的方法實作。
以下将通過Immutable類型String和與其對應的Mutable類型StringBuilder的比較介紹二者的差別：
如圖所示，s為String類型，sb為StringBuilder類型，同樣是将其值由“a”變為“ab”，String類型需要在記憶體中額外建立一個新的String字元串“ab”，然後将s的指向由“a”變為“ab”；而StringBuilder類型隻需要将原有記憶體中的“a”變為“ab”即可，無需對引用位址做出改變。
Immutable類型的優勢在于其不可改變性，這個性質對于程式的可靠性有着很大的意義。例如：在一個類中存在一個成員變量，假如其為Mutable類型，在該類外如果存在對該變量的别名引用，那麼将導緻類内的變量值也跟着改變，造成意想不到的bug。而Immutable類型也存在局限性，因為每次改變都要重新申請記憶體空間，這樣會給垃圾收集器造成很大的麻煩，同時也會影響程式效率，比如按字元輸入n個字元的字元串，如果采用String類型，那麼輸入的時間複雜度就為O(n2)。
為了防止避免可能存在的表示洩露，我們在Observer方法傳遞Mutable類型時，通常使用defensive copy的方式，傳回一個新的Mutable對象，這樣可以防止使用者利用傳遞出的Mutable類型的引用對類内資料進行更改。
4.Snapshot Diagram
Snapshot屬于Run-time、Moment、Code-level的角度對軟體進行的刻畫。本節中将主要介紹其基本畫法。
<1>基本資料類型：單箭頭、無圈
<2>引用資料類型
①Mutable類型：單箭頭、單圈
②Immutable類型：單箭頭、雙圈
<3>關鍵字final定義的資料類型：雙箭頭