2024OO第三单元反思与总结

蒋孝淳-22373369 学生 2024-05-17 15:19:10

本单元主要学习了JML入门规格的理解与对应代码的实现，并在作业中实现了一个简单的社交网络。

测试过程分析

黑箱测试与白箱测试

黑箱测试：黑箱测试（Black Box Testing）是一种测试方法，测试人员不需要了解内部代码结构，只关注输入和输出。其目的是验证软件功能是否按预期工作。黑箱测试通常用于功能测试和用户界面测试。
白箱测试：白箱测试（White Box Testing）则要求测试人员了解代码的内部结构和实现逻辑。通过代码分析，设计测试用例来覆盖所有的代码路径，确保没有遗漏的逻辑错误。白箱测试通常用于单元测试和集成测试。

本单元的作业中，两种测试逻辑都有应用。对拍中应用黑盒测试，即只注重输入与输出，检查不同的程序在相同输入的情况下输出是否相同。Junit编写采用白盒测试，按照JML中给定的方法规格，对方法进行测试，保证其功能的完善与正确，并具有一定的鲁棒性和可拓展性。

单元测试 & 功能测试 & 集成测试 & 回归测试

单元测试：单元测试（Unit Testing）是对软件中最小的可测试单元进行验证的过程，通常是一个函数或一个类的方法，其目标是验证每个单元在隔离状态下的正确性，使用JUnit等框架可以方便地创建和运行单元测试。
功能测试：功能测试（Functional Testing）主要关注软件的功能需求是否被满足，通过模拟用户操作来验证软件的功能，通常是在黑箱测试的框架下进行的。
集成测试：集成测试（Integration Testing）是将多个单元组合在一起进行测试，确保它们能够协同工作。集成测试可以发现单元之间接口的不兼容或交互中的错误。
压力测试：压力测试（Stress Testing）用于确定系统在高负荷情况下的性能和稳定性，通过模拟高强度的工作负荷、庞大的数据量和长时间工作来发现系统的瓶颈和弱点。
回归测试：回归测试（Regression Testing）是在软件修改后进行的测试，目的是验证新代码是否引入了新的错误，确保先前正常工作的功能仍然正确。

数据构造策略

边界值分析：测试数据选择在边界值处，确保系统在极端情况下的稳定性。
随机测试：随机生成测试数据，增强测试的覆盖范围和随机性。
异常测试：输入非法数据或异常情况，测试系统的健壮性和错误处理能力。

架构设计与分析

类图

作业中，基于课程组提供的Person Network Tag Message等jml规格，实现了对应的MyPerson MyNetwork等类，实现了一个简单的社交网络，可以实现向网络中添加人、关系，或进行简单的关系查询，消息发送等。

图模型构建与维护策略

采用链式前向星的方式存储图内的边。
维护一个并查集，用来计算blocksum等，每当删除了存在于同一个的边，标记该并查集不可用，并在下次查询并查集时进行重建。
对于triplesum等可能被连续多次查询的值进行维护，当涉及到的person或relation发生改变的时候，标记其不可用，并在下一次查询时进行更新。

性能问题与修复情况

本单元第10次作业中，出现了TLE的错误，其主要原因是在方法queryTagValueSum的实现中，每次都需要调用isLinked方法进行重新计算，且采用三重循环的方式，大大降低了代码的性能。

解决：

代码优化：删除冗余代码（如每次qtvs需要重新检查连接性），提高执行效率。
缓存机制：引入缓存机制，保存每个tag的valueSum，并且当且仅当更新tag中的人或者关系时进行更新，减少重复计算，提高数据访问速度。

规格与实现相分离

规格与实现相分离，是一种重要的编程思想。即规格给定的只是此方法的输入、输出，以及调用方法前后对于对象状态的规定，并不关心具体的实现方式。
在实现代码时，要确保自己的代码能够满足规格的要求，同时还要注意代码的复杂度，优化代码的长度，并且使代码有较强的鲁棒性。
总的来说，规格是实现的前提，实现要以规格为最低目标。