【面向对象】学期总结

【面向对象】学期总结

第四单元做业架构设计

第一次做业

• 架构设计：

  ​ uml 类图提供了一个描述类及其关系的视图。 顶层为 UMLClass，UMLInterface，UMLAssociation，UMLGeneralization，
  UMLInterfaceRealization 。下一层为UMLAttribute， UMLOperation, UMLParameter ，UMLAssociationEnd 。

  ​ 根据uml类图的层次结构，将模型抽象为MyAssociation , MyClass , MyInterface 几个类 。MyUmlInteraction 做为外部方法接口类，将不一样的指令都分放到具体的类中去查询处理。

  • 类图：
    

第二次做业

• 架构设计：

  ​ 除了顺序图以外，第二次做业加入了对uml顺序图和状态图的模型处理。顺序图描述了基于消息机制的对象协做关系，具备明确的协做主题。
  顶层为协做对象UMLAttribute和交互模型UMLInteraction 。下一层为UMLLifeline，UMLMessage，UMLCombinedFragment 。

  ​ 由顺序图的层次结构，设计了MyUmlInteraction类来管理单个模型的图层创建及指令查询处理。在MyUmlInteraction中，

  private UmlInteraction interaction;
      private ArrayList<UmlLifeline> lifelines =  new ArrayList<UmlLifeline>();
      private HashMap<String, UmlLifeline> name2Lifeline = new 
              HashMap<String, UmlLifeline>();
      private HashMap<String, Integer> same2Lifeline = 
              new HashMap<String, Integer>();
      private ArrayList<UmlMessage> messages = new ArrayList<UmlMessage>();
      private HashMap<String, Integer> target2SourceNum = 
              new HashMap<String, Integer>();

  创建了name2Lifeline , same2Lifeline , target2SourceNum 映射名字和对象，消息传递的发送方和接收方关系的映射。

  ​ 设计MyUmlInteractionContainer 类来管理状态图，做为状态图的指令查询接口。

  ​ uml状态图描述了状态及其关系，通常用来描述一个特定类/组件的行
  为。顶层结构为UMLStateMachine，UMLRegion 。 下一层为UMLState , UMLTransition, UMLEvent , UMLOpaqueBehavior

  ​ 根据状态图的层次结构，我设计了 MyStateMachine 做为状态图的 “ 画布 ”。

  private UmlStateMachine stateMachine;
      private HashMap<String, UmlState> name2state = 
              new HashMap<String, UmlState>();
      private HashMap<String, Integer> sameName2state = 
              new HashMap<String, Integer>();
      private UmlRegion region;
      private HashSet<String> idHashSet = new HashSet<String>();
      private HashMap<String, ArrayList<String>> source2target = 
              new HashMap<String, ArrayList<String>>();

  ​ MyStateMachine中设计了 name2state , sameName2state , source2target 几个映射关系，便于根据名字查询状态和前继状态及后继状态的关系。

  ​ 设计MyStateMacheContainer类来管理顺序图，做为顺序图查询指令的接口。

  ​ 创建了MyUmlStandardPreCheck 类进行三条规则的预检查。设定三个不符合规则的集合来抛异常。

  private Set<AttributeClassInformation> ruleTwo = new HashSet();
      private Set<UmlClassOrInterface> ruleEight = new HashSet();
      private Set<UmlClassOrInterface> ruleNine = new HashSet();

  类图：
  

  做业架构设计及OO方法理解的演进

做业架构设计

• 第一单元

  从纯c选手走向java小白，前两次做业都是按照c的方式，面向过程来写。到了第三次做业，渐渐的有了一些java的基本思想，学了用基本的面向对象的方式抽象类，使得层次架构更清晰。

  • 第一次做业

  • 第二次做业

  • 第三次做业

• 第二单元

  参考了生产者和消费者的交互模型，使用Tray类来进行电梯和请求队列的数据交互，也使得我后续一直在纠结所谓的调度器究竟是用来干什么的。第二次做业增长了一些需求，考虑到人员id的惟一性，我使用了一个队列来肯定人员的进出状况，做为确认人员是否进出的标准，和第一次做业差异不大。

  相比前两次做业，第三次做业更让人头疼，也是我思考程序设计最长的一次做业，基本ddl前一夜才开始写。将需求一再简化，我使用了初始时就已经确认换乘路线的方式，直接复制了三个电梯类来模拟三部电梯的运行状况。更好的设计应当是抽象出一个统一的电梯类来继承，扩展性更好。

  • 第一次做业

  • 第二次做业

  • 第三次做业

• 第三单元

  这一单元主要是对规格的理解，按照jml注释写代码。难点在于图的数据结构算法的考察，如何才能不TLE是我最头疼的问题（第一次做业用了死亡for循环直接爆炸）。前两次做业都抽象出了具体的类来模拟图，还有容器类来进行对图的管理。最后一次做业就比较乱，因为我全部的查询处理方法都放在了图中，致使代码行数严重超标，不得不提一个类来存放这些方法，扩展性较差。

  • 第一次做业

  • 第二次做业

  • 第三次做业

• 第四单元

  前文已介绍。

  OO方法理解

​ 经历了数次做业的（折磨）历练，我终于对于面向对象的思想有了必定的理解。面向对象的三大特性是封装，继承，多态。

• 封装： 一个类封装了数据以及操做数据的代码逻辑体。定义了数据的可访问属性（私有、公有）。
• 继承 ： 可让一个类型获取另一个类型的属性的方式。分为实现继承和接口继承。

• 多态 ：类实例的一个方法在不一样情形下有不一样的表现形式，即不一样的外在行为。使具备不一样的内部结构的对象能够共享相同的外部接口。

  以前的博客也分析过面向对象的SOLID五大基本原则，即

• 单一责任原则 ： 每一个类型（包括接口和抽象）功能要求单一，只负责一件事情。
• 开放封闭原则：一个软件实体应该对扩展开发，对修改关闭。可扩展可是不可更改。用抽象构建框架，用实现类实现扩展。
• 里氏替换原则 ：子类可以替换父类，出如今父类可以出现的任何地方。当使用继承时，尽可能遵循历史替换原则，尽可能不要去重写或者重载父类的方法，以避免破坏整个继承体系的 。由于父类在定义或者实现某些方法时，规定了必须遵照的规则和契约。
• 依赖倒置原则：具体依赖抽象，上层依赖下层。核心思想是面向接口编程。两个模块之间依赖的应该是抽象（接口或抽象类）而不是细节。细节（实现类）依赖于抽象。

• 接口分离原则：模块间要经过具体接口分离开，而不是经过类强耦合。

​ 咱们在设计程序的架构的时候应该尽量的遵循面向对象设计的基本原则，使得程序尽量的低耦合，高内聚。同一个模块内的各个元素之间的联系高度紧密，下降各个模块之间的相互依存度。

测试理解与实践的演进

• 第一单元——论求导的终极方式
  测试主要分为WRONG FORMAT 数据格式判断和计算正确性两大部分。经过构建尽量的覆盖性的测试数据，检查程序的正确性。因为时间有限，不可能彻底读完全部同窗的代码，经过看代码查找bug。我基本是将本身用到的测试数据集对同组全部代码进行测试，随缘hack。
• 第二单元——电梯有本身的想法
  如题，多线程测试最大的难点在于测试的不可复现性。对于线程不安全的程序，只有通过大量的重复性测试才能复现偶然出现的bug。debug也很难，因为bug难以复现从而不肯定是否改正。
• 第三单元——图之TLE警告
  到了这个单元，咱们拥有了最大的神器，jml语言！“只要彻底按照jml注释写，你就不会有bug。”
  这一单元，介绍了新的测试方式——junit单元测试。利用junit，能够轻易的对代码段进行覆盖性的测试，更加直观和便捷。
• 第四单元——uml模型构建
  这一单元主要是构建不一样指令对应的测试模型，进行针对性测试。

课程收获

​ “OO竟然出了假期预习做业！”当时听到这个消息的我只以为好不容易盼来的假期莫得了。固然我仍是彻底没有好好预习窝窝，买了本java的教材看了几页就抛之脑后，开学前几天恶补了点基础知识，草草的交了假期做业。就这样，开始了从零开始的OO与OS生活。
回顾过去的做业，我开始写代码的时间愈来愈晚，思考程序的架构设计和实现算法比起写代码的时间要多的多。不知不觉，我已经能够短期内手撸近千行代码，比起以前的我至少码力提高了不少，也掌握了java 的基本思想，学会了面向对象的思惟，掌握了测试代码的方法，为学习更深层次的知识打下基础。
这一学期，窝窝占据了我很大一部分时间，也带给了我很多的精神压力。比起往届，这届窝窝体验更好一些，尽管有些不足，但确实让我受益良多，祝窝窝越办越好！

改进建议

• 提升中测强度。中测的测试强度和强测差距过大，中测一次过，强测火葬场的状况时有发生。（建议增长弱测环节保证有效做业。）
• 实验课课程安排略着急。理论课教完后当即上机，致使上机难度增大。
• 指导书更明确一些会更好。固然不少细节的东西可能助教也没想到，致使后续需求的改变。