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| 这个作业属于哪个课程 | 软件工程实践-2023 学年-W 班 |
|---|---|
| 这个作业要求在哪里 | 软件工程实践第二次作业——个人实战 |
| 这个作业的目标 | 完成对世界游泳锦标赛跳水项目相关数据的收集 |
| 其他参考文献 | ... |
@
文章目录
- 零、gitcode 项目地址
- 一、PSP 表格
- 二、解题思路描述
- 功能一：
- 功能二
- 三、设计与实现过程在设计和实现过程中，我们将代码组织成了几个函数和类，以实现清晰的逻辑和结构：
- 四、程序性能改进
- 五、单元测试展示
- 六、心路历程与收获
零、gitcode 项目地址
https://gitcode.net/zzl18396534089/project-java
一、PSP 表格
| PSP | Personal Software Process Stages | 预估耗时（分钟） | 表实际耗时（分钟） |
|---|---|---|---|
| Planning | 计划 | 120 | 30 |
| • Estimate | • 估计这个任务需要多少时间 | 1000 | 1150 |
| Development | 开发 | 800 | 960 |
| • Analysis | • 需求分析 (包括学习新技术） | 200 | 300 |
| • Design Spec | • 生成设计文档 | 50 | 30 |
| • Design Review | • 设计复审 | 20 | 30 |
| • Coding Standard | • 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范) | 60 | 40 |
| • Design | • 具体设计 | 60 | 60 |
| • Coding | • 具体编码 | 300 | 400 |
| • Code Review | • 代码复审 | 60 | 80 |
| • Test | • 测试（自我测试，修改代码，提交修改） | 50 | 20 |
| Reporting | 报告 | 80 | 60 |
| • Test Repor | • 测试报告 | 30 | 30 |
| • Size Measurement | • 计算工作量 | 20 | 10 |
| • Postmortem & Process Improvement Plan | • 事后总结, 并提出过程改进计划 | 30 | 20 |
| 合计 | 1000 | 1150 |
二、解题思路描述
在解决此问题时，我们的主要目标是从世界游泳锦标赛的官方 API 中收集跳水项目的相关数据。首先不论功能，现将命令行程序写好并进行测试，与命令行程序一桶的还有输入判断部分。而信息的爬取则通过爬虫程序获取。
功能一：
我们需要根据用户的输入“players”从 API 中发送请求，获取我们想要的选手信息并返回文件流中。
功能二
我们需要根据用户的输入查找特定比赛结果，为了实现这一目标我们需要：
1、获取比赛信息：
我们通过 API 获取比赛项目列表，然后根据用户输入的比赛项目名称，查找相应的比赛项目。
2、获取比赛结果：
对于特定的比赛项目，我们使用其唯一的比赛 ID 从 API 中获取比赛结果。然后，我们提取所需的信息，如选手的全名、排名和得分，并将其输出到输出文件中，遇到比赛 Name 非 Final 的直接进行跳过。
三、设计与实现过程在设计和实现过程中，我们将代码组织成了几个函数和类，以实现清晰的逻辑和结构：
DWASearch 类： 这是程序的入口点，负责解析命令行参数、读取输入文件并写入输出文件。它根据用户的命令调用适当的函数来执行相应的操作。
这是主类的实现:
public class DWASearch {
public static void main(String[] args) {
String inputFile = args[0];
String outputFile = args[1];
System.out.println(inputFile);
try {
BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(inputFile)); // 打开输入文件
BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter(outputFile)); // 打开输出文件
String command; // 逐行读取输入文件并写入输出文件
while ((command = reader.readLine()) != null) {
if ("players".equals(command)) {
Lib.playersPrint(writer);
// writer.write("选手信息...后补");
} else if (command.startsWith("result") && (!command.endsWith("detail"))) {
String project = command.substring(6); // 获取result后比赛项目
if (project.startsWith(" ")) {
project = project.substring(1);
// System.out.println(project);
if (project.equals("women 1m springboard") || project.equals("women 3m springboard") || project.equals("women 10m platform")
|| project.equals("women 3m synchronised") || project.equals("women 10m synchronised") || project.equals("men 1m springboard")
|| project.equals("men 3m springboard") || project.equals("men 10m platform") || project.equals("men 3m synchronised")
|| project.equals("men 10m synchronised")) {
// System.out.println(project);
Lib.searchCompetitionName(project, writer);
} else {
writer.write("N/A");
}
} else {
writer.write("Error");
}
} else {
writer.write("Error");
}
writer.write("\n");
// writer.write("这里的吗？-----");
writer.write("\n");
}
reader.close();
writer.close();
// 关闭文件流
System.out.println("文件流已关闭，检查结果");
} catch (IOException e) {
System.out.println("发生错误" + e.getMessage());
}
}
}
爬虫的首要步骤是在官网内找到相应的 api，先找到运动员信息，点击 athlete 查看网络响应并随机搜索一个运动员的名字就能找到：
然后点击 results 随机输入一个比赛名称即可获得各个比赛对应 id：
最后通过对应比赛 id 找到各个比赛详细信息：
Lib 类： 这个类包含了用于处理 API 请求和处理 JSON 数据的静态方法。它包括以下功能：
- 获取选手信息并将其输出到文件中。下列是相关接口和实现：
public static void playersPrint(BufferedWriter writer)
- 实现：
public static void playersPrint(BufferedWriter writer) {
String url = "https://api.worldaquatics.com/fina/competitions/3337/athletes?gender=&countryId=";
try {
HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) new URL(url).openConnection();
connection.setRequestMethod("GET");
connection.setRequestProperty("User-Agent", "Mozilla/5.0"); // 设置用户代理
int responseCode = connection.getResponseCode();
if (responseCode == HttpURLConnection.HTTP_OK) {
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(connection.getInputStream()));
StringBuilder response = new StringBuilder();
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
response.append(line);
}
reader.close();
// 检查返回的是否为JSON数据
if (isValidJSON(response.toString())) {
processJSONDataForPlayers(response.toString(), writer);
} else {
System.out.println("返回的数据不是有效的JSON格式！");
}
} else {
System.out.println("爬取失败啦！: " + responseCode);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
- 根据比赛项目名称查找比赛并获取比赛结果。下列是相关接口和实现：
public static void processJSONDataForPlayers(String jsonData, BufferedWriter writer)
public static void searchCompetitionName(String competitionName, BufferedWriter writer)
public static void processJSONDataForCompetition(String jsonData, BufferedWriter writer, String competitionName)
public static void searchJSONDataForResult(String url, BufferedWriter writer)
- 实现：
public static void processJSONDataForPlayers(String jsonData, BufferedWriter writer) {
try {
JSONArray jsonArray = new JSONArray(jsonData);
for (int i = 0; i < jsonArray.length(); i++) {
JSONObject countryObj = jsonArray.getJSONObject(i);
String countryName = countryObj.getString("CountryName");
// 处理 Participations 字段
JSONArray participations = countryObj.optJSONArray("Participations");
if (participations != null) {
for (int j = 0; j < participations.length(); j++) {
JSONObject participationObj = participations.getJSONObject(j);
String lastName = participationObj.getString("PreferredLastName");
String firstName = participationObj.getString("PreferredFirstName");
String gender = participationObj.getInt("Gender") == 0 ? "Male" : "Female";
String fullName = lastName + " " + firstName;
writer.write("Full Name:" + fullName + "\n");
writer.write("Gender:" + gender + "\n");
writer.write("Country:" + countryName + "\n");
writer.write("-----\n");
}
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void searchCompetitionName(String competitionName, BufferedWriter writer) {
String url = "https://api.worldaquatics.com/fina/competitions/3337/events";
try {
HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) new URL(url).openConnection();
connection.setRequestMethod("GET");
connection.setRequestProperty("User-Agent", "Mozilla/5.0"); // 设置用户代理
int responseCode = connection.getResponseCode();
if (responseCode == HttpURLConnection.HTTP_OK) {
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(connection.getInputStream()));
StringBuilder response = new StringBuilder();
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
response.append(line);
}
reader.close();
// 检查返回的是否为JSON数据
if (isValidJSON(response.toString())) {
processJSONDataForCompetition(response.toString(), writer, competitionName);
} else {
System.out.println("返回的数据不是有效的JSON格式！");
}
} else {
System.out.println("比赛ID爬取失败啦！: " + responseCode);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void processJSONDataForCompetition(String jsonData, BufferedWriter writer, String competitionName) {
try {
JSONObject jsonObject = new JSONObject(jsonData);
JSONArray sportsArray = jsonObject.getJSONArray("Sports");
for (int i = 0; i < sportsArray.length(); i++) {
JSONObject sportObj = sportsArray.getJSONObject(i);
JSONArray disciplineList = sportObj.getJSONArray("DisciplineList");
for (int j = 0; j < disciplineList.length(); j++) {
JSONObject disciplineObj = disciplineList.getJSONObject(j);
String disciplineName = disciplineObj.getString("DisciplineName");
if (disciplineName.equalsIgnoreCase(competitionName)) {
String disciplineId = disciplineObj.getString("Id");
searchJSONDataForResult(disciplineId, writer);
}
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void searchJSONDataForResult(String url, BufferedWriter writer) {
String finalUrl = "https://api.worldaquatics.com/fina/events/" + url;
try {
HttpURLConnection connection = (HttpURLConnection) new URL(finalUrl).openConnection();
connection.setRequestMethod("GET");
connection.setRequestProperty("User-Agent", "Mozilla/5.0"); // 设置用户代理
int responseCode = connection.getResponseCode();
if (responseCode == HttpURLConnection.HTTP_OK) {
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(connection.getInputStream()));
StringBuilder response = new StringBuilder();
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
response.append(line);
}
reader.close();
if (isValidJSON(response.toString())) {
processJSONDataForResult(response.toString(), writer);
} else {
System.out.println("返回的数据不是有效的JSON格式！");
}
} else {
System.out.println("比赛信息爬取失败啦！: " + responseCode);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
- 从 JSON 数据中提取所需的信息，如选手姓名、排名和得分。下列是相关接口和实现：
public static void processJSONDataForResult(String jsonData, BufferedWriter writer) {
try {
JSONObject jsonObject = new JSONObject(jsonData);
JSONArray heats = jsonObject.getJSONArray("Heats");
for (int i = 0; i < heats.length(); i++) {
JSONObject heat = heats.getJSONObject(i);
String heatName = heat.getString("Name"); // 获取 Heat 的名称
JSONArray results = heat.getJSONArray("Results");
for (int j = 0; j < results.length(); j++) {
JSONObject resultObj = results.getJSONObject(j);
String fullName = resultObj.getString("FullName");
String totalPoints = resultObj.getString("TotalPoints");
int rank = resultObj.getInt("Rank");
if (!heatName.equalsIgnoreCase("Final")) {
// 如果detail为false且不是final结果，则跳过
continue;
}
if (fullName.contains("/")) {
String[] nameArray = fullName.split(" / ");
Arrays.sort(nameArray, String.CASE_INSENSITIVE_ORDER);
fullName = String.join(" & ", nameArray);
}
if (heatName.equalsIgnoreCase("Final")) {
writer.write("Full Name:" + fullName + "\n");
writer.write("Rank:" + rank + "\n");
JSONArray dives = resultObj.getJSONArray("Dives");
StringBuilder divePointsString = new StringBuilder();
for (int k = 0; k < dives.length(); k++) {
JSONObject divesObj = dives.getJSONObject(k);
String eachResult = divesObj.getString("DivePoints");
divePointsString.append(" + ").append(eachResult);
}
writer.write("Score:" + divePointsString.substring(3) + " = " + totalPoints + "\n");
writer.write("-----\n");
}
}
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
四、程序性能改进
我们对程序性能进行了改进，主要集中在以下几个方面：
HTTP 请求优化： 使用了合适的请求头和连接参数，以提高请求的效率和稳定性。
JSON 数据处理优化： 对 JSON 数据的处理进行了优化，尽量减少不必要的循环和嵌套，以提高处理效率。
五、单元测试展示
- 测试代码：
public class test {
public static void main(String[] args) {
// 指定文件名
String fileName = "input.txt";
// 指定要生成的行数
int numLines = 100;
// 定义有效的事件列表
List<String> validEvents = Arrays.asList(
"women 1m springboard", "women 3m springboard", "women 10m platform",
"women 3m synchronised", "women 10m synchronised",
"men 1m springboard", "men 3m springboard", "men 10m platform",
"men 3m synchronised", "men 10m synchronised"
);
Random random = new Random();
int j = 0;
// 使用 try-with-resources 语句来确保 BufferedWriter 被正确关闭
try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter(fileName))) {
for (int i = 0; i < numLines; i++) {
j = random.nextInt(validEvents.size());
String event = validEvents.get(j);
writer.write("result " + event + "\n");
}
System.out.println("文件 " + fileName + " 已生成，包含 " + numLines + " 行指令。");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
相关 input·、output 文件已提交。
六、心路历程与收获
在完成本次任务的过程中，确实遇到了一些挑战，如处理复杂的 JSON 数据结构、优化程序性能和处理异常情况等。通过不断的学习和实践，我逐渐解决了这些问题，并取得了相当的收获：
- 加强了编程技能： 通过实际项目的实践，巩固了 Java 编程基础，并学习了如何处理外部 API 和 JSON 数据。
- 提高了问题解决能力： 面对各种挑战和困难，学会了如何分析问题、寻找解决方案，并不断优化和改进程序。
- 通过这次项目，我不仅完成了任务要求，还积累了宝贵的经验和技能，为以后的学习和工作打下了良好的基础。
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