BUAA-OO-2024 第四单元总结（UML 统一建模语言）

[沈锎-22373080]

目录

• 本单元所实践的正向建模与开发
• 本单元作业的架构设计
• 四个单元中架构设计思维的演进
• 第一单元：递归下降，对象递归嵌套
• 第二单元：线程纠葛，数据如何传递
• 第三单元：提前建模，带着镣铐舞蹈
• 第四单元：设计规划，思考先于表达
• 四个单元中测试思维的演进
• 面向对象的课程收获

本单元所实践的正向建模与开发

在本单元第一次中，我真正采取了 “正向建模” 的开发过程，即先对根据题目需求，设计项目架构，并绘制初步的 UML 图。在这一阶段，我确定了整个单元项目的主体结构，即图书馆、书籍存储、用户这样三位一体的布局。

设计完成后，整个项目的结构便跃然纸上，写起来也比较的轻松。只有一点：编写代码的时候会对原有设计进行修改，我忘记了实时同步，导致最终花了大量的时间进行 UML 类图的更新。

正向建模便也是这样的一个过程：先设计建模，再开发修改。对于大型项目，有助于我们对代码进行良好的规划。

本单元作业的架构设计

本单元围绕四个核心部件进行：图书馆（LibraryCore），书籍存储（BookStorage），用户（User），预约订单（Order）进行。

简化类图如下（太复杂也没人看，不如简化一下）：

用户需要维护一下自己借的书，以及所借书籍的相关状态，并提供检查方法，已确定用户层面是否满足借阅等需求。

预约订单全部由预约处（OrderOffice）控制，在我的设计中用户并没有维护自己预约的书，在第三次作业中导致了一些麻烦，但不多，毕竟 设计的时候只要管架构，实现起来要考虑的事情就多了 。

同时，图书馆（LibraryCore）提供了一系列的 on* 方法，用于相应不同的请求，并在主方法中通过表驱动简化代码，我觉得还是不错的。

四个单元中架构设计思维的演进

第一单元模块化编程初见，第二单元设计模式与多线程，第三单元形式化描述，第四单元架构先行建模。四个单元侧重不同的主题，教给我们建模的方法与设计的思路。代码编写可能倒不是那么主要，重要的是设计，这将有助于我们去开发更大型的项目，去进行更多的尝试。

第一单元：递归下降，对象递归嵌套

第一单元，初入 OO，学习了递归下降这一极其重要的算法思想，我相信它一定会很有用。这一单元的架构设计比较简单，比较清晰，即使里面有嵌套，但可以围绕文法定义来进行。

我认为这一单元给我留下的最深刻的印象便是“不可变对象”的重要性，它也将在第二单元发挥作用。

第二单元：线程纠葛，数据如何传递

多线程确实难搞啊，头都要搞大了，纵使不是第一次接触多线程（进程），也好好吃了一壶。对于电梯来说，我将线程与对象分离，也即将动作与状态分离，极大地辅助了整体的设计。与此同时，不可变对象的引入，也保障了线程的安全。

这一单元极大地提升了我多线程编程的能力，虽然代码远没有设计地如此优雅，最终也取得了一个不错的成绩。

第三单元：提前建模，带着镣铐舞蹈

Jml 之流确实之前完全没有接触，一开始也觉得怪费劲的，虽然有一些不愉快的地方，但整体也体会到了“形式化”、“规范化”的意义。

同时，这一单元我也体会到了标准与实现相分离的特点，我们需要在满足规范约束的前提下尽可能去优化算法，这也是一个不小的考验。

经验教训：简单也行，困难也行，时刻不能放松警惕，谨防阴沟翻船。

第四单元：设计规划，思考先于表达

这次作业，“先设计，再实现”的理念落实得比较好，我也切实体会到了它的好处（仅限于这次需求不是很复杂，我不清楚当项目变得再复杂一些，这样的好处还能不能保持）。

当然了，建议测评机在检查类图时，可以一次性多反馈几条错误。

四个单元中测试思维的演进

对于我来说，严格而言，并不能算 “演进”，每个单元有各自的特色，我也采取了不完全相同的测试策略

第一单元，适合于对拍，因为那两个答案相减，可以比较轻松的判断是否一致。因此我主要采取这样的方式构建测评机。同时，我忽视了答案的文法检查，好在没出大岔子。第一单元比较适合作单元测试，因为里面有一些关键方法，有着较为明确的输入、输出。

第二单元，适合于测评机检查，因为测评机维护电梯、乘客状态比较容易。同时，多线程测评的交互也是一个比较有趣的地方。这一单元适合黑盒测试，当然电梯的运行策略和调度策略可以考虑单元测试，但是总感觉怪麻烦的，似乎有点得不偿失。

第三单元，适合于单元测试，因为有详细的约束，可以很方便地构建测试与检验。但是数据生成又是一个难题，题目也要求我们去进行某些方法的单元测试，这里就可以感觉到数据生成对其的重要意义，还是比较难搞的。

第四单元，适合于单元测试，和测评机黑盒测试。针对图书馆的相关操作，可以构建测试用例，同时，也可以针对整体进行用例的测试。

我发现我还是习惯于传统的基于测评机的测试，测评机的代码比作业代码都要多好多，还学了好多稀奇古怪的东西，也算是课程的红利？

面向对象的课程收获

除了对象，其他收获还真不少。 比如对 Java 和 Python 的熟练度上升很多，也学会了模块化编程的重要思想。我能够直面多线程的复杂情景，也能够了解形式化验证的相关内容。UML 既给了我一种建模的手段，也是一种展现思路的方式。

对于面向对象来说，Java 的设计真的很清晰明了，没有那么多逼仄的东西，很多情况下也符合常理，总体体验还是比较舒服的。

作为连接 CO 和 OS 的一门课，面向对象是最上层的，但处处也都有其影子，譬如 OS 的设备表那块，绝对有面向对象的设计理念蕴含其中。

因为我的测评机有图形化界面，我也更能够体会到面向对象在实际开发中的重要应用，能够充实我的学习生活。

好耶！