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分享BUAA-OO 第四单元总结
总结本单元所实践的正向建模与开发
正向建模是一种自顶向下的开发方法，它从业务需求开始，逐步细化到具体的实现细节。在本单元中，我通过以下几个步骤实践了正向建模与开发：
- 需求分析：首先明确了图书馆管理系统的基本功能和业务规则，包括图书的借阅、归还、预约等。
- UML 建模：使用 UML 工具（如 StarUML）创建了类图、状态图和顺序图，这些图详细描述了系统的静态结构、状态变化和对象间的交互。
- 增量开发：作业 15 作为增量开发的一部分，我们在前两个作业的基础上进一步引入了用户信用分系统，增加了系统的复杂性。
- 代码实现：根据 UML 模型，逐步实现了系统的功能，确保代码与模型保持一致性。
我认为, 几种 uml 图中最"有用", 或者说能非常明显地感受到不是为了画图而画图的, 就是类图了.
可能也跟顺序图和状态图是后两次作业的有关, 顺序图和状态图, 对我实际代码开发的影响微乎其微.
说白了, 已经确定好的架构, 又不敢大改, 几乎只是对着代码画图了. 想要响应要求去先画再写代码, 也只能是先画新增的一点点内容了.
如果三种图都是最开始就画或许好一点, 反正我现在是没有感受到状态图和顺序图的作用.
但是类图不一样, 类图是真的能够帮助我理清思路, 确定类之间的关系, 以及类的属性和方法.
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
架构设计概述
本单元的架构设计围绕图书馆管理系统，涉及以下几个核心组件：
- Library：作为系统的核心，接受请求并协调各个子系统的工作。
- AppointmentOffice 和 BorrowReturnOffice：分别处理预约和借还业务。
- BookShelf：管理书架上的图书。
- User 和 Order：代表用户和他们的预约订单。
我觉得我的架构最特殊的一点, 就是容器的分层管理.
BookContainer和AppointmentOffice包含的OrderContainer实现容器操作的统一管理和分层管理，这是一种高效的设计策略，可以提高代码的可维护性和可扩展性。BookContainer：这一层负责管理图书馆中所有图书的副本，它只关心图书副本的存储和基本操作，而不涉及图书副本的借阅状态或用户关系。
OrderContainer：在
AppointmentOffice内部，OrderContainer管理用户的预约请求(以及相应请求分配的书)。它负责更复杂的逻辑，如订单的过期检查、订单与用户的关联等, 在 ao 中的两个实例对应响应和未响应的请求。
这样设计的优势
可维护性：由于容器操作的统一性，对容器进行修改时，只需要关注一个接口，减少了维护成本。
可扩展性：当需要添加新的容器类型或新的容器操作时，可以很容易地集成到现有系统中，而不需要对现有代码进行大规模修改。
复用性：统一的容器操作接口允许在不同的上下文中重用相同的容器实现，提高了代码的复用性。
解耦：分层管理有助于将系统的各个部分解耦，使得每一层可以独立变化，而不会对其他层产生影响。
灵活性：在面对需求变更时，分层管理的容器可以灵活地调整其内部实现，以适应新的需求，而不破坏现有接口。
代码设计与 UML 模型追踪关系的个人体验
在将 UML 模型转化为代码时，我遵循了以下原则：
一致性：我确保了代码中的类和 UML 类图中的类一一对应，每个类的方法和属性都与 UML 模型中的描述一致。
扩展性：在设计类的时候，我考虑到了将来可能的扩展，比如通过使用接口和抽象类来允许未来添加新的功能。
可维护性：我通过模块化设计和良好的封装，使得代码易于理解和维护。
总结自己在四个单元中架构设计思维的演进
回到第一节课的课程介绍
四个架构设计能力要求, 分别对应四个单元
- 层次化架构设计能力
- 线程安全设计能力
- 规格化设计能力
- 模型化设计能力
第一单元：层次化架构设计能力
在第一单元的学习中，我体验了从无到有的过程。课程组提供的架构为我搭建了一个基础框架，让我能够开始理解层次化架构的重要性。通过模仿和实践，我学习了如何将复杂问题分解成多个层次，每个层次负责不同的职责。虽然一开始我的设计能力较弱，但通过这次作业，我开始意识到提前设计的重要性，并在后续的增量开发中尝试应用这一思想。
第二单元：线程安全设计能力
第二单元的重点是多线程，这对我的架构设计能力提出了新的挑战。我需要考虑如何在多线程环境中保持数据的一致性和安全性。在这一单元中，我犯下了策略类和调度类关系不清晰的错误，这导致我不得不多次重构架构。这个过程虽然痛苦，但教会了我如何更清晰地定义类和模块之间的接口，以及如何设计一个能够适应并发环境的稳定架构。
第三单元：规格化设计能力
第三单元的学习让我从规格的角度理解架构设计。JML的使用让我认识到了规格说明在软件开发中的重要性。虽然我在这个单元中没有太多机会进行自己的架构设计，但我学会了如何根据规格说明来验证和测试我的代码。这种从规格出发的设计方法，让我的设计更加严谨和规范。
第四单元：模型化设计能力
第四单元是我第一次真正体验到模型化架构设计的力量。通过 UML工具，我能够在编写代码之前就深思熟虑地设计架构，并将它们以 UML 图的形式表达出来。这个过程不仅锻炼了我的设计思维，也提高了我的抽象能力。如何将现实世界的问题转化为模型，并用模型来指导实际的代码实现。
个人感受
在整个课程的学习过程中，我从一个对架构设计一知半解的状态，逐渐成长为一个能够独立进行复杂系统设计的开发者。我学会了如何从不同角度审视问题，如何将问题分解并设计出层次清晰、模块化的系统。我也意识到了设计之初就要考虑到未来可能的扩展和变化，以及如何在设计中融入线程安全、规格化和模型化的思想。
总结自己在四个单元中测试思维的演进
初始阶段：手工构造数据
一开始，我对测试的理解较为基础，主要通过手工构造数据来测试程序的不同部分。我会特别关注边缘情况和极端数据，以确保程序在非正常或边界条件下的行为符合预期。这种方法虽然有效，但效率较低，且容易遗漏某些情况。
发展阶段：数据生成器的使用
随着作业复杂度的提升，我开始使用数据生成器来随机生成测试数据。这大大提高了测试的覆盖率和效率。在第二单元的多线程环境中，我主要依靠随机数据生成来模拟并发情况，同时在互测阶段，我依然会手动构造一些极端或特殊的数据来测试程序的鲁棒性。
成熟阶段：JML与JUnit的结合
在涉及JML的单元中，我对测试的理解达到了一个新的高度。JML不仅为我的程序提供了规格说明，也为测试提供了明确的目标。通过将JML规范直接转化为JUnit测试用例，我能够系统地验证程序的每个部分是否符合预定的规格。这种方法显著提高了测试的准确性和有效性。
在整个课程的学习过程中，我的测试思维经历了从直观到系统，从手动到自动化的转变：
直观测试：依赖于直观和经验来构造测试用例，这虽然有助于理解程序的基本行为，但缺乏系统性。
系统测试：随着对数据生成器的引入，我开始进行更系统的测试，覆盖了更广泛的输入场景，包括随机和边界条件.
自动化测试：JUnit自动化测试.
通过整个课程的学习，我体会到了测试在软件开发中的重要性。测试不仅是验证程序正确性的手段，也是推动程序设计和实现的重要动力。我学会了如何根据不同的需求和环境选择合适的测试方法，并通过测试来提高代码的质量和可靠性。
我意识到，无论是手动构造数据、使用数据生成器还是结合JML进行自动化测试，每种方法都有其适用的场景和优势。在未来的开发工作中，我将继续运用和发展这些测试技能，以确保交付高质量的软件产品。
总结自己的课程收获
尽管过程中遇到了很多困难和挑战，但每一次克服它们都让我的设计能力更进一步。我感到非常庆幸能够在这样的课程中学习和成长，我相信这些经验将对我的未来职业生涯产生深远的影响。
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