2024OO第四单元反思与总结

[蒋孝淳-22373369]

正向建模与开发实践

第四单元的主要任务是学习正向建模与开发，在这一单元的作业中，我们利用UML进行建模，先后绘制了类图、状态图、顺序图，然后将这些模型用代码实现。

正向建模是一种用于描述和分析系统或过程的建模方法，即从需求出发，设计系统的各个模块及其相互关系，从而生成系统模型的过程。

本单元的作业完成过程大概分为几个步骤：首先进行需求分析，将作业需要实现的功能进行总结归纳；然后进行结构设计，通过UML将结构进行图形化表达；最后进行代码实现，并在实现的过程中对结构图进行反思和修正。

单元架构设计

本单元题目背景是一个小型的图书管理系统，支持借书、续借、预定、还书、捐献等请求。
在实现过程中，意识到借还处、书架、预约处、用户都是书籍存放的“地点”，于是抽象出一个Place的接口，并配置了相应的访问方法、书籍放入和取出方法；Arrange类负责“统筹规划”，对于每一条指令，由Arrange类统一决定如何操作，并调用相应的方法进行处理。

架构思维演进

第一单元：面向对象“初始化”
本单元的类更大程度上是“数据的集合”，即相关特征聚合的产物。表达式、因子、幂函数等各类间关系清晰，易于维护，因而本单元整体难度较低，适于入门面向对象的编程方式；同时，本单元学习的递归下降的编程思想，使得复杂问题可以简单化，也有利于后续学习编译原理等课程。

第二单元：多线程的交织
本单元引入了多线程的编程方式，使我认识到类也可以服务于某一特定的功能（如线程类），从而实现功能和数据相分离；同时，在进行多线程编程时，需要时刻注意线程间同步互斥关系，类间关系变得复杂。总得来说，这一单元难度急剧上升，但也锻炼了思维，学习到“多线程”这一强大的工具。

第三单元：JML规格化描述
本单元主要聚焦在如何正确地理解和书写jml语言。课程组给定了大致的结构与方法的规格，只需要按照要求实现即可。当然，“规格与实现相分离”，在保证实现正确的基础上，要尽可能地优化性能，谨防TLE。

第四单元：UML正向建模与实践
本单元学习正向建模与开发，利用UML进行建模，先后绘制了类图、状态图、顺序图，然后将这些模型用代码实现。系统架构设计为程序实现提供了一个高层次的蓝图，将系统分解为若干模块，每个模块负责特定功能，有利于明确各模块的职责和边界，减少模块间的耦合。

测试思维演进

在四个单元作业过程中，采取了以下几种方式进行测试：

• 手动样例测试：考虑边界情况的手动测试；
• Junit测试：通过Junit框架编写自动化测试用例，对代码进行模块化的检查，确保模块的功能符合设计要求；
• 自动测评机：自动运行一系列预设的测试用例，并比较实际输出与预期输出，能够高效地评估代码的性能和正确性，也可以兼顾与同学对拍的需求。

课程收获

通过2024OO课程的学习，我在面向对象的设计与开发方面有了全面的提升。具体收获如下：

• 理论知识：掌握了面向对象编程、多线程、JML、UML建模等理论知识。
• 架构设计：学会了利用UML建模进行系统的架构设计，提高系统的可扩展性、可维护性和性能。
• 测试能力：增强了测试思维，掌握了单元测试、自动化测试等技能。