BUAA-UNIT4-总结

樊浩宇+22371055 学生 2024-06-16 13:41:53

总结本单元所实践的正向建模与开发
1. 需求分析
2. 系统架构设计
3. UML建模
4. 系统实现
总结本单元作业的架构设计，并对比分析最终的代码设计和UML模型设计之间的追踪关系。
总结自己在四个单元中架构设计思维的演进
第一单元：表达式求导
第二单元：多线程电梯调度
第三单元：JML模型
第四单元：UML类图
总结自己在四个单元中测试思维的演进
总结自己的课程收获
能力和经验方面的收获
总结与反思

总结本单元所实践的正向建模与开发

在本单元中，我们通过构建一个小型图书管理系统，全面实践了正向建模与开发的各个阶段。
正向建模与开发是软件工程中一种重要的方法，通过系统地分析需求、设计系统架构、进行UML建模并最终实现系统，帮助我们高效且准确地开发出符合需求的图书馆管理系统。

1. 需求分析

目标：深入理解图书馆管理系统需要实现的功能和业务规则。
过程：

详细分析图书馆管理系统的需求，明确需要实现的功能，包括借书、还书、查询、预约、预约取书、续借和图书漂流等。
- 用户管理：处理用户的解约情况，信用分管理等。
- 图书管理：管理图书的信息，包括图书的分类、库存、借阅限制等。
- 借阅管理：处理借书、还书、续借等借阅相关的操作。
- 预约管理：处理图书的预约和预约取书。
- 系统运行管理：处理系统的开馆和闭馆整理书籍操作。
- 信誉分管理：处理用户的积分操作。
2. 系统架构设计

根据需求分析，在草图上完成大体结构设计，进而实现数据流的交互和类的关联，尽可能做到高内聚低耦合。
3. UML建模
- 在这部分设计中，由于StarUmL操作的不熟练和对于UML建模的知识缺乏，边学边建模，造成花费较长的时间。
- 绘制了初步的 UML 类图，设计了 Library 类并与 User、AppointmentOffice、BorrowAndReturnOffice 等类，并在相应的类中，实现需求分析中的功能函数，然后再初步完成状态图和顺序图，确认书籍的生命周期的状态变化和交互、时序顺序。
4. 系统实现

最后根据UML编写自己的代码，做到翻译的严密性和正确。

总结本单元作业的架构设计，并对比分析最终的代码设计和UML模型设计之间的追踪关系。

类图

总结自己在四个单元中架构设计思维的演进

第一单元：表达式求导

主要内容：

面向对象编程：重点在于学习封装、继承和多态。
架构设计：由于表达式的复杂性，采用递归下降法来解析和求导。
重构：在架构设计过程中，三次作业每次都进行了重构，逐步优化设计。
数据存储和多态：利用顶级父类来管理各种表达式子项，通过多态实现各子项的求导功能。

学习成果：

深入理解面向对象编程的核心概念（封装、继承和多态）。
通过不断的重构和优化，增强了对架构设计的理解。
学会使用递归下降法进行表达式解析和求导。
抽象和模块化思维：将复杂系统分解为独立模块，通过清晰的接口连接，提升系统的可扩展性、可维护性和复用性。
面向接口编程：定义清晰接口，使用接口进行交互，提升系统的松耦合性和可测试性。
第二单元：多线程电梯调度

主要内容：

多线程编程：了解Java多线程原理，学习对象间的交互。
生产者-消费者模型：用于电梯调度系统的核心交互模型。
线程安全和效率：解决线程同步问题，提升电梯运行效率。

学习成果：

掌握了多线程编程的基本原理和方法。
学会使用生产者-消费者模型进行对象间的交互。
提升了对同步互斥算法的理解，增强了对面向对象编程的理解。
设计模式：应用常见设计模式（生产者-消费者模式、工厂模式、观察者模式等）解决特定设计问题。
性能和可伸缩性：注重系统的性能和可伸缩性，通过高效的数据结构和算法设计，提升系统的并发性和扩展性。
第三单元：JML模型

主要内容：

JML（Java Modeling Language）：理解和使用JML模型进行社交网络模拟。
数据结构和算法：使用并查集、堆优化迪杰斯特拉算法等高效算法。

学习成果：

理解JML模型的语法和使用方法。
通过高效的数据结构和算法的应用，提升程序性能，防止CTLE（计算超时）。
设计原则：应用设计原则（单一职责原则、开闭原则、依赖倒置原则等），提升系统的高内聚、低耦合、可扩展和可维护性。
第四单元：UML类图

主要内容：

层次化设计：对UML模型中的不同元素进行层次化划分。
顶层设计和自顶向下实现：先设计大致框架，再逐步实现具体功能。

学习成果：

掌握了层次化设计的思想，增强了对复杂系统的理解和处理能力。
通过顶层设计和自顶向下实现的方法，提高了系统设计和实现的效率和质量。
软件架构：理解常见的软件架构模式（分层架构、中心控制式、分级代理式等），并选择合适的架构模式应用于实际系统设计中。

总结自己在四个单元中测试思维的演进

初步测试方法：从边界数据测试和手动测试开始，逐步积累测试经验。
性能和工具使用：引入JProfiler等工具，解决多线程和性能问题。
自动化测试：开始使用JUnit进行自动化测试，提高测试效率和覆盖率。
静态分析和复杂样例：结合静态代码检查和复杂样例测试，进一步提高程序的稳定性和可靠性。
测试思维提升：

从手动测试逐步过渡到自动化测试和性能分析，提升了测试效率和准确性。
学会使用多种工具和方法，全面测试程序的功能和性能。
通过与同学对拍和合作，学会多角度思考和发现问题，增强了测试的全面性和严谨性。
最后特别感谢DPO,没有你我怎么活呀~

总结自己的课程收获
能力和经验方面的收获

抗压能力：
- 面对每周的高强度作业，通过持续的高压环境，提升了自己的抗压能力。
- 学会在高压下有效地管理时间和精力，保证任务按时完成。
项目经验：
- 通过模拟实际项目的开发过程（需求分析、架构设计、功能迭代和测试），积累了处理较大规模项目的经验。
- 认识到架构设计的重要性，好的架构设计可以极大地简化后续的迭代和维护工作。
测试的重要性：
- 在每个单元中，通过构造边界数据、JUnit测试框架和静态代码检查等多种方法，体会到测试在保证程序正确性和稳定性方面的重要性。
- 通过多次迭代和重构，理解了单元测试、集成测试和系统测试的区别和重要性。
心态调整：
- 从最初的焦虑和急迫，到后来能够冷静应对每周的作业，心态上有了显著提升。
- 学会了如何合理分配时间和任务，逐步建立起对自己能力的信心和正确的期望管理。
代码风格和规范：
- 通过持续的实践和改进，逐渐养成了良好的代码风格和规范意识。
- 了解了代码格式化的重要性，并在每次提交前确保代码符合规范，提升了代码的可读性和维护性。