结对做业：基于GUI实现四则运算

时间 2019-11-17

标签基于 gui 实现四则运算繁體版

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1）Coding.Net项目地址：https://git.coding.net/day_light/GUIszysLL.gitgit

2）在开始实现程序以前，在下述PSP表格记录下你估计将在程序的各个模块的开发上耗费的时间。程序员

	任务内容算法	计划共完成须要的时间(min)编程
Planning模块化	计划函数	25性能
· Estimate单元测试	· 估计这个任务须要多少时间，并规划大体工做步骤学习	10天测试
Development	开发
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	90
· Design Spec	· 生成设计文档	5
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)	4
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	10
· Design	· 具体设计	10
· Coding	· 具体编码	600
· Code Review	· 代码复审	35
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	60
Reporting	报告	9
· Test Report	· 测试报告	60
· Size Measurement	· 计算工做量	2
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 过后总结, 并提出过程改进计划	10

3）看教科书和其它资料中关于Information Hiding, Interface Design, Loose Coupling的章节，说明大家在结对编程中是如何利用这些方法对接口进行设计的。

信息隐藏（Information Hiding）

信息隐藏指在设计和肯定模块时，使得一个模块内包含的特定信息（过程或数据），对于不须要这些信息的其余模块来讲，是不可访问的。信息隐藏有着独特的启发力，它可以激发出有效的设计方案。信息隐藏一样有助于设计类的公开接口。

咱们的信息隐藏设计：类的全部数据成员都是private，全部访问都是经过访问函数实现的；

接口设计（Interface Design）

接口能够下降耦合性，便可以让某个模块或功能可以重复利用。

咱们的设计：能够了解对象的交互界面，而不需了解对象所对应的类。

松耦合（Loose Coupling）

松耦合：即下降功能模块之间的依赖度。

咱们的设计: 采用模块化设计，将方法进行封装，每一个类之间保持独立，下降耦合度

4）计算模块接口的设计与实现过程。

1.共三个大类，六个函数：分别为命令行测试和GUI界面测试。

2.命令行：Command类中包含主函数，主要负责命令行参数的接受及参数异常处理；同时调用Lib类中的Compute1,Compute2,Compute3,Compute4的四个方法，分别生成加减运算式，加减带括号运算式，加减乘除运算式，加减乘除带括号运算式。

3.GUI界面测试：GUI类中包含主函数，主要负责GUI的界面展现，同时设置监听器，分别调用buttonSubmit和buttonNext两个方法，进行出题和提交答案；同时buttonNext调用Lib类中的Compute1,Compute2,Compute3,Compute4的四个运算方法，生成运算式。

算法关键：经过复选框监听器实现调用四个运算函数

 1 　　　　　　　　　　　　　　　　　if (c ==0 && b == 0) {  2                                 String answer = Lib2.compute1(ns, os, m1s, m2s);  3  label.setText(answer);  4  }  5                             if (c != 1 && b == 1) {  6                                 String answer = Lib2.compute2(ns, os, m1s, m2s);  7  label.setText(answer);  8  }  9                             if (c == 1 && b != 1) { 10                                 String answer = Lib2.compute3(ns, os, m1s, m2s); 11  label.setText(answer); 12  } 13                             if (c == 1 && b == 1) { 14                                 String answer = Lib2.compute4(ns, os, m1s, m2s); 15  label.setText(answer); 16                             }

5) 计算模块接口部分的性能改进。记录在改进计算模块性能上所花费的时间，描述你改进的思路，并展现一张性能分析图，并展现你程序中消耗最大的函数。

1.性能改进：为保证除法中不出现小数，当不知足改条件时，从新生成随机数，致使代码会出现不少无效循环，为改进这一问题，咱们设置当遇到除法的时候，咱们能够随机产生被除数的因数，以减小代码的无效循环。当遇到乘法的时候，减小乘数的大小，以保证能够产生较多的式子。

2.消耗最大函数：出题类Lib中的Compute4,主要实现加减乘除带括号的功能。

F4回收垃圾后，发现红色所有消失，资源所有被回收。证实没有资源泄露。程序性能良好。

6）计算模块部分单元测试展现。展现出项目部分单元测试代码，并说明测试的函数，构造测试数据的思路。并将单元测试获得的测试覆盖率截图，发表在博客中。只须要测试命令行部分，且该部分覆盖率到90%以上。

单元测试代码：

 1 import static org.junit.Assert.*;  2 
 3 import org.junit.Test;  4 
 5 public class test {  6     Lib2 lib = new Lib2();  7  @Test  8     public void test() {  9         lib.compute1(12, 2, 1, 100); 10         lib.compute2(12, 2, 1, 100); 11         lib.compute3(12, 2, 1, 100); 12         lib.compute4(12, 2, 1, 100); 13         
14  } 15 
16 }

7）计算模块部分异常处理说明。在博客中详细介绍每种异常的设计目标。每种异常都要选择一个单元测试样例发布在博客中，并指明错误对应的场景。

样例1：n为非法字符（字母，符号等，这里以字母为例）。

@Test public void testn1command() { String[] args={"-n","e","-m","1","100"}; Command.main(args); }

样例2：n超出预计范围（n小于1或大于10000，这里以-9为例）。

@Test public void testn2command() { String[] args={"-n","-9","-m","1","100"}; Command.main(args); }

样例3：m1，m2超出预计范围（m1大于m2或者m1小于1大于100或者m2小于50大于1000，这里以m1为-8，m2为40为例）。

@Test public void testm1command() { String[] args={"-n","10","-m","-8","40"}; Command.main(args); }

样例4：m为非法字符（字母，符号等，这里以字母为例）。

@Test public void testm2command() { String[] args={"-n","10","-m","8","e"}; Command.main(args); }

样例5：m，n为空值

@Test public void testmncommand() { String[] args={}; Command.main(args); }

8）界面模块的详细设计过程。在博客中详细介绍界面模块是如何设计的，并写一些必要的代码说明解释实现过程。

作题界面，设置监听器，当触发“下一题”的按钮事件时，根据用户定制的要求，进行出题。

 1     class ButtonListener implements ActionListener {  2         public void actionPerformed(ActionEvent e) {  3             Lib2 lib2 = new Lib2();  4             int ns = Integer.parseInt(n.getText());  5             int os = Integer.parseInt(o.getText());  6             int m1s = Integer.parseInt(m1.getText());  7             int m2s = Integer.parseInt(m2.getText());  8             if (e.getSource() == jbtBeginCompute) {  9                 JFrame frame2 = new JFrame(); 10                 frame2.setTitle("作题界面"); 11                 frame2.setSize(500, 500); 12                 frame2.setLocationRelativeTo(null); 13  frame2.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); 14                 frame2.setVisible(true); 15                 if (c ==0 && b == 0) { 16                     String answer = Lib2.compute1(ns, os, m1s, m2s); 17  label.setText(answer); 18  } 19                 if (c != 1 && b == 1) { 20                     String answer = Lib2.compute2(ns, os, m1s, m2s); 21  label.setText(answer); 22  } 23                 if (c == 1 && b != 1) { 24                     String answer = Lib2.compute3(ns, os, m1s, m2s); 25  label.setText(answer); 26  } 27                 if (c == 1 && b == 1) { 28                     String answer = Lib2.compute4(ns, os, m1s, m2s); 29  label.setText(answer); 30  } 31                 
32  panel1.add(label); 33                 JPanel panel2 = new JPanel(); 34                 panel2.add(new JLabel("请输入答案：")); 35  panel2.add(text); 36                 JButton buttonSubmit = new JButton("提交答案"); 37                 JButton buttonNext = new JButton("下一题"); 38                 JPanel panel3 = new JPanel(); 39  panel3.add(buttonNext); 40  panel3.add(buttonSubmit); 41 
42  frame2.add(panel1, BorderLayout.NORTH); 43  frame2.add(panel2, BorderLayout.CENTER); 44  frame2.add(panel3, BorderLayout.SOUTH); 45                 frame2.setSize(500, 500); 46                 frame2.setLocationRelativeTo(null); 47  frame2.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); 48                 frame2.setVisible(true); 49 }

核对答案：

 1 buttonNext.addActionListener(new ActionListener() {// 定义时间监听器
 2                     public void actionPerformed(ActionEvent e) {  3                         System.out.println("下一题"+lib2.result);  4                         String question = label.getText();  5                         int count = 0;  6                         double sum = Double.parseDouble(text.getText());  7                         if (count < ns) {  8                             String ifRight = "";  9                             if (lib2.result == sum) { 10                                 ifRight = "正确"; 11                                 rightSum++; 12                                 count++; 13                             } else { 14                                 ifRight = "错误"; 15                                 count++; 16  } 17                             String message = question + "， " + "你的答案：" + sum + "， " + "正确答案： " + lib2.result + "， 状态： "
18                                     + ifRight; 19  list.add(message); 20                             text.setText(""); 21                             if (c ==0 && b == 0) { 22                                 String answer = Lib2.compute1(ns, os, m1s, m2s); 23  label.setText(answer); 24  } 25                             if (c != 1 && b == 1) { 26                                 String answer = Lib2.compute2(ns, os, m1s, m2s); 27  label.setText(answer); 28  } 29                             if (c == 1 && b != 1) { 30                                 String answer = Lib2.compute3(ns, os, m1s, m2s); 31  label.setText(answer); 32  } 33                             if (c == 1 && b == 1) { 34                                 String answer = Lib2.compute4(ns, os, m1s, m2s); 35  label.setText(answer); 36  } 37  } 38  } 39                 });

9）界面模块与计算模块的对接。详细地描述UI模块的设计与两个模块的对接，并在博客中截图实现的功能。

界面模块共四个，出题界面选择用户上传或定制出题，选择定制出题时，在“四则运算”界面，选择输入题目数量、运算符个数、数值上下界范围、是否带乘除和括号时，UI模块将参数传到符合定制要求的计算模块中，计算模块将知足用户要求的题目生成，并返回到“作题界面”，用户在作题界面输入答案，首先判断是否为合法参数，若不合适则从新生成，若合适，则调用计算模块中生成的正确答案，与用户输入答案进行判断，生成错题库，当完成作题数量时，停止作题，按下提交答案按钮，跳转到错题库，查看作题状况。

输入“题目数量、运算符个数、数值上下界范围、是否带乘除和括号”后，选择开始作题。

有计算作题时间的功能。

若是选择“上传题目”

将用户上传的题目逐一展现出来，用户可在此界面作题。

答题完毕后，自动审核，展现错题库。

10）描述结对的过程，提供非摆拍的两人在讨论的结对照片。

11）说明结对编程的优势和缺点。

结对编程的优势：

1）在开发层次，结对编程能提供更好的设计质量和代码质量，两人合做能有更强的解决问题的能力。

2）两个程序员之间能够相互教对方，进行优劣势的互补。

结对编程的缺点：

1）两我的在一块儿工做可能会出现工做精力不能集中的状况。程序员可能会交谈一些与工做无关的事情，反而分散注意力，致使效率比单人更为低下。

2）有时候，程序员们会对一个问题互不相让（代码风格可能会是引起技术人员口水战的地方），争吵不休，反而产生重大内耗。

搭档的优缺点：性格好，有耐心，心细，有规划。能够实现互帮互助，一块儿学习，有时候，会对一个问题很坚持，缺乏变通性。

个人优缺点：好沟通，愿意共享，喜欢一块儿学习，耐性比较差，有时不够细心。

12）PSP

	任务内容	实际完成须要的时间(min)
Planning	计划	30
· Estimate	· 估计这个任务须要多少时间，并规划大体工做步骤	10天
Development	开发
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	45
· Design Spec	· 生成设计文档	8
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)	6
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	15
· Design	· 具体设计	30
· Coding	· 具体编码	500
· Code Review	· 代码复审	80
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	120
Reporting	报告	6
· Test Report	· 测试报告	90
· Size Measurement	· 计算工做量	8
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 过后总结, 并提出过程改进计划	10