软件工程实践第二次作业——个人实战

222100132谢凌云 2024-03-02 20:17:25

这个作业属于哪个课程	2023年福大-软件工程实践-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，并实现一个能够对赛事数据进行统计的控制台程序
其他参考文献	码出高效_阿里巴巴Java开发手册、源代码管理

Gitcode项目地址
PSP表格
解题思路描述
1、先对数据进行分析
2、需求分析
3、得出框架
接口设计和实现过程
1、getPlayers接口
2、getScore接口
3、接口printError
关键代码展示
getPlayers接口
getScore接口
printError接口
main函数
性能改进
单元测试
异常处理
心得体会

Gitcode项目地址

https://gitcode.net/qq_62699435/project-java

PSP表格

PSP	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划	120	60
• Estimate	• 估计这个任务需要多少时间	120	60
Development	开发	1590	1610
• Analysis	• 需求分析 (包括学习新技术）	240	240
• Design Spec	• 生成设计文档	60	70
• Design Review	• 设计复审	60	50
• Coding Standard	• 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	120	100
• Design	• 具体设计	90	100
• Coding	• 具体编码	600	720
• Code Review	• 代码复审	240	210
• Test	• 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	180	120
Reporting	报告	180	160
• Test Repor	• 测试报告	60	50
• Size Measurement	• 计算工作量	60	50
• Postmortem & Process Improvement Plan	• 事后总结, 并提出过程改进计划	60	60
	合计	1890	1830

解题思路描述

1、先对数据进行分析

通过网页上的api将选手数据和比赛数据拷贝一份储存在本地文件中，文件命名为players和比赛名称

2、需求分析

要求有两种输出，分别是输出选手信息和输出比赛数据，意味着需要从已经拷贝到本地的txt文档中筛选出有效信息，利用文件流BufferedReader和BufferedWriter读出字符串，再通过JSON解析即可得到需要输出的数据并写入output.txt

3、得出框架

将不同的输出封装起来，在main函数中按行读取input.txt中的字符串，解析读入的字符串是否为合法要求，根据字符串执行不同的函数即可完成output.txt的写入功能。

接口设计和实现过程

1、getPlayers接口

getPlayers：当从input.txt中读入某一行的字符串为players时，调用该接口。通过JSONTokener读入预先存储在本地文件players.txt中的选手数据，解析为JSONObject，循环读出每一位选手的firstName和lastName连接为fullName，以及国籍和性别，通过BufferedWriter写入output.txt中。

2、getScore接口

getScore：接口需要参数path，来源于result请求后的字符串，将path转换为相对地址pathName对应本地文件txt的名称，即可打开正确的比赛记录文件。和接口一类似从本地txt文件中读入比赛信息，通过JSONObject和JSONArray的嵌套使用过滤出需要的数据，写入output.txt。

3、接口printError

printError：当iunput请求是不符合规定的请求时，调用该接口，在output.txt中写入字符串Error

关键代码展示

getPlayers接口

getScore接口

printError接口

main函数

性能改进

由于开始编程时没有考虑有重复申请相同信息的情况，采取的是一次请求一次输出的方法，当样本量增大时时间复杂度太高。

所有11条不同指令消耗的时间（120ms）：

11*10=110条指令消耗的时间（540ms）：

1100条指令消耗的时间（3949ms）：

可以明显发现时间复杂度几乎是线性增大的，解决的方法也很简单，建立合适的数据结构将筛选后的数据存储起来，实现数据的复用。但是这样几乎要把之前的代码推倒重来，观察发现这次的题目其实数据量不大，输出的数据也比较固定，总共只有11种合法指令，所以考虑第一次输出的同时将输出存储到哈希表中，之后遇到相同指令时直接从哈希表中取出数据即可，同样体现了数据的复用。
即使是这样修改之后，时间复杂度和室友对比之后发现仍然较高，检查发现原因是BufferedWriter没有实现复用，每次输出到output中时都要新建一个BufferedWriter，写入之后再关闭，浪费资源。于是将BufferedWriter也封装起来实现复用，性能取得巨大提升。

优化后：
所有11条不同指令消耗的时间（120ms->113ms）：

11*10=110条指令消耗的时间（540ms->125ms）：

1100条指令消耗的时间（3949ms->132ms）：

10888条指令消耗的时间（221ms）：

单元测试

白盒测试：使用了一个包含11种合法输入的10890行的input.txt测试输出结果，得到output.txt共716760行，与舍友程序得到的结果进行对比，结果相同，基本能够通过白盒测试。

编写了一个test测试程序自动测试getPlayers接口能否输出正确的程序

异常处理

在读写文件前先检查文件是否存在

检查是否是非法输入，通过正则表达式检验是否为result+比赛名的合法输入

try-catch捕获程序过程中的异常，而不会中断程序的执行。

心得体会

1、基本了解了从网页爬取数据的步骤，对网页数据有了更多的理解。但是爬取数据的方法有待拓展，基本是通过api网址手动爬取保存到本地文件中，后续可以学习使用工具更方便地爬取。
2、初步掌握JSON解析的方法，能够从网页上爬取的数据进行解析，得到想要的某一部分数据，同时也涉及输入输出流的运用，从文件中读取大数据，进行解析得到部分数据，再输出到对应文件中，日常使用中也很好用。
3、封装思想。经过性能优化环节，对封装的作用有了更深理解，能实现代码和数据的复用，极大提升性能，之后编程过程中也会注意封装。
4、重视需求分析，一开始没有考虑到数据结构怎么建立，只考虑到一次输入一次输出，后续修改就非常麻烦了。所以之后会认真分析需求，建立合适的数据结构和接口，实现代码复用。

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