BUAA-OO-第四单元总结及课程总结

[黄瑞翔-22230611]

目录

• oo第四单元作业博客（22230611-黄瑞翔）
• 一、本单元所实践的正向建模与开发
• 二、本单元作业的架构设计
• 第一次作业
• 第二次作业
• 第三次作业
• 总结分析
• 三、四个单元中架构设计思维的演进
• 第一单元（表达式化简）
• 第二单元（多线程电梯问题）
• 第三单元（JML）
• 第四单元（UML）
• 四、四个单元中测试思维的演进
• 五、课程收获

oo第四单元作业博客（22230611-黄瑞翔）

---

一、本单元所实践的正向建模与开发

在本单元中，课程组给出的要求是先根据指导书中的描述构造好答题思路，提前设计好大致的类图、状态图以及顺序图，然后根据UML图进行编程。在实际操作过程中，由于指导书的描述很有层次，因此我能够从题目要求中较为方便地提炼出需要编写哪些类、需要设计哪些状态。在编写代码时，由于框架已经被大致勾勒，所以更多地就需要考虑诸多细节的实现，在完成代码编写后，我会再一次将UML图完善一遍。总而言之，这单元作业给我带来的感受是：事先设计好UML图对于编写代码的效率提高是大有裨益的。

二、本单元作业的架构设计

第一次作业

第一次作业主要是根据用户需求，实现图书在 书架、借还处、预约处、用户四者之间的移动。

类图如下：

在本次作业中，针对四个图书所在地点设计了四个类，在Main类的主方法中对这四个类分别进行实例化——因此，Main类与其他四个类之间均存在依赖关系。具体实现：在Main类中针对各种请求分别编写相应的static方法，在主方法中对其进行调用即可。

第二次作业

相较于第一次作业，本次作业新增了续借功能以及图书漂流角Corner。对于前者，只需要在Main类中新增一个static方法renew即可；对于后者，我新建了一个Corner类，与上次作业的那四个类一样，在Main的主方法中实例化。

类图如下：

状态图如下：

本次作业状态图的设计，将五个地点设置为五个状态，然后从用户每种不同类型的请求中分析其可能带来的状态转移。

第三次作业

本次作业增加了用户信用积分这一概念，对整体的架构而言不需要改动太多，只需要在用户类中加一个属性用来记录其信用积分即可。此外，在主类的各个方法中，需要对积分进行按时改动。

类图如下：

状态图如下：

顺序图如下：

总结分析

最终的代码设计总体与UML图相吻合，其中有部分的细节是无法根据UML图来编写的，需要自己去寻找相对合理的逻辑。在编写代码过程中，我也会适时的向UML图中加入一些相应的新方法与状态转移，但总体的框架不会发生太大改动。

三、四个单元中架构设计思维的演进

第一单元（表达式化简）

这一单元的开始之初，我几乎是一头雾水。但好在有训练代码的帮助，我理解了解析一个表达式需要将其抽象为不同元素的组成，对其进行层次化的递归解析。从中，我深刻地感受到了层次化设计的重要意义，如何将一个复杂的对象抽象为简单元素的组成，是一个看似很难的问题，但当你有了思路后，会发现它其实非常清晰且便于理解。此外，在计算表达式的时候，也是通过从最简单的元素开始计算，然后通过递归不断的计算更高级别元素的值。总而言之，第一单元给我带来的深刻感受就是层次化设计的重要性。

第二单元（多线程电梯问题）

这一单元训练的主要是多线程的代码设计。同第一单元一样，在刚拿到题目时，我也是没有一个清晰的思路。在这单元的实验之后，我对线程的认识才逐渐清晰起来。由于是一个实时的电梯系统，我们在保证电梯正常运行的同时，还需要考虑不断新增的请求与每时每刻的调度。因此我们需要设计三个线程来分别解决。在每个线程中，需要针对其功能按照逻辑顺序编写代码，此外最令人头疼的就是锁的问题，需要细心地判断资源是否被多个线程共享，从而决定是否设置锁块。

第三单元（JML）

这一单元的架构已经有课程组给出，我们需要做的就是根据JML语言的要求进行细节的处理。这单元更多考查的是如何选取合适的数据结构与算法以提高性能。此外，这单元需要我们针对方法编写测试，这一部分的实用性很强，对于debug很有用处。

第四单元（UML）

这一单元中，UML图对于程序的架构设计十分有帮助。对于题干给出的要求，事先规划好若干的类，大致明确类与类之间的关系。做好这一类准备后再编写代码，会使得思路很清晰。

四、四个单元中测试思维的演进

在本学期的四单元作业中，有了身边大佬的帮助，我在完成作业后可以使用评测机进行测试。在自己测试的过程中，我最初主要使用的是手动构造的方法，但在第三单元中学会了构造随机的样例进行测试。

第一单元的测试中，我会自己手动构造一些复杂的表达式，比如多层函数嵌套等；

第二单元的测试中，我主要依靠的是大佬编写的评测机（真的万分感谢）；

第三单元中，我学习了编写测试的方法，学会了手动构造样例测试某个方法，也学会了通过随机数去生成大量的样例。当然，两种测试各有千秋，手动构造能够应对一些很特殊的情况，但覆盖面较窄；随即数据可以大范围地覆盖可能的情况，但可能会遗漏一些极特殊的情形。

第四单元中，我仍然是采用手动构造样例，也借助了评测机的帮助（再次感谢！）。

五、课程收获

这一路上的颠沛流离，终是到达了这一刻，我心中纵有千言万语，却在此时放慢了敲击键盘的速度。可以说，是收获满满的一个学期吧。虽然在上学期学过了oopre课程，但由于相隔已久，在本学期之初的我好像无头苍蝇一般，对待刚开始时的作业一筹莫展。有幸通过训练代码的提示与和同学的交流，我才慢慢地走进oo的世界。第一单元让我明白了“面向对象”的含义，如何将复杂的研究对象抽丝剥茧为简单的元素，并将其层次化的处理，体现了一个oo人的基本素养。在第二单元中，有那么几天，我疲惫不堪地与死锁、轮询这些问题斗争着，几番挣扎，终于还是柳暗花明了。我感受到，如果要编写一个完美的复杂多线程程序，需要大量的锁支持，并且要用明确的结束条件去结束某个线程，这是一份高强度的工作。在三、四单元中，我学会了如何阅读JML语言、如何构造UML图，并且尝试在更多的情境中去编写更优的算法。总而言之，这学期的oo课程锻炼了我的能力、历练了我的心志，希望在今后的学习生活中，能够稳扎稳打，更进一步！