结对编程作业——电梯调度算法的实现和测试

结对编程成员：10061192 张永强　　10061151 祁彦博

关于结对编程

结对编程是指两个程序员肩并肩地、平等地、互补地进行开发工作。两个程序员并排坐在一台电脑前，面对同一个显示器，使用同一个键盘，同一个鼠标一起工作。他们一起分析，一起设计，一起写测试用例，一起编码，一起单元测试，一起集成测试，一起写文档等。因为是两个人合作做一个项目，所以可以综合两个人的优势，两个人的思维可以更广，而且可以相互弥补各自思路的缺陷，使项目实现更完美。两个人合作可以使双方都更有动力，而且相对较弱的一方可以从较强的一方那里学到很多东西，有助于进步，另外，不间断的复审减少了工程中出现错误的可能，同时在出现错误时，可以更快地发现错误并及时改正，提高了工作效率；而结对编程的缺点在于两个人交流的时候容易分心，遇到分歧需要有足够的时间来辩论，会对效率有些许影响。

张永强的优点：

　　编程能力较强，见解独特，性格比较随和

　　　　缺点：

　　比较内向，不善交流

关于Information Hiding, interface design, loose coupling

Information Hiding：信息隐藏指的是在设计模块时将某些特定的信息，包括属性或方法隐藏起来，对于不需要这些信息的其他类来说是不可访问的。信息隐藏提高了数据的安全性，避免了信息在无关的其他地方被非法更改，也有益于程序模块化的设计。

在编程过程中，运用信息隐藏技术需要我们对各模块的数据和方法在整个程序中的作用有着比较深的理解，对于某些信息，如果对其他模块没有实质作用，且不能被随意访问，应将其隐藏起来。

Interface design：接口是把公共的非静态方法和属性组合起来，以封装特定功能的一个集合。一旦定义了接口，就可以在类中实现它。

实际工程中，当我们遇到模块中一些固定的特定功能时，我们可以把这些功能封装成接口。一方面我们可以利用这些接口实现固定功能的不同实现方法，使得不同的实现方法可以更加灵活的运用，另一方面在程序的维护和升级阶段，我们可以扩展接口，实现更加完备的功能，方便特定功能模块的管理。

Loose Coupling：松散耦合是在一个系统中使各组件互相连接的方法，使这些模块在最小的可行范围内彼此依赖。耦合指的是一个元素对另一元素的直接了解程度。松散耦合的目的是减少风险，一个元素内发生的变更造成其它元素内非预期的变更。限制互相连接会在事情出错时帮助隔离问题并简化测试、维护和检修过程。

在软件工程中，为了避免模块之间产生过多的联系以免产生不必要甚至危险的牵连，我们应该尽量使各模块的信息尽量完整与独立。将相关联的信息尽量放在一个或者少数几个类或模块中，一方面能减少耦合程度，另一方面也利于模块化管理，便于程序修改和管理。

关于Design by Contract, Code Contract

契约式设计是一种设计计算机软件的方法。这种方法要求软件设计者为软件组件定义正式的，精确的并且可验证 的接口，这样，为传统的抽象数据类型又增加了先验条件、后验条件和不变式。这种方法的名字里用到的“契约”或者说“契约”是一种比喻，因为它和商业契约的情况有点类似。契约式设计是一个软件范例，使用它可以确保你的编码的错误更少。它通过执行“契约”来达到这一步。当你输入参数（前提条件）时，你期望得到什么，当你退出（后置条件）时又会产生什么样的结果，这些功能决定了一份契约的订立。例如，在函数int factorial(int n)中，你希望n是正的（前提条件），也希望它会产生一个正值（后置条件）。

 

契约式设计的三个关键词　　

一、前置条件：为了调用函数，必须为真的条件，在其违反时，函数决不调用，传递好数据时调用者的责任。 　　

二、后置条件：函数保证能做到的事情，函数完成式的状态，函数有这一事实表示它会结束，不会无休止的循环 　　

三、类不变项：从调用者的角度来看，该条件总是为真，在函数的内部处理过程中，不变项可以为变，但在函数结束后，控制返回调用者时，不变项必须为真。

 

优点：

契约能使文档更出色；契约是类特性的公开视图中的固有成分；

有着更可靠的文档，运行时要检查断言,以便保证制定的契约与程序的实际运行情况一致；

断言定义了测试的预期结果,并且由代码进行维护，使程序有明确的测试指导；

既能够获得精确规范得到的益处,同时还使得程序员继续以他们所熟悉的方式工作。

缺点：

断言不能沿着继承层次往下遗传。如果你重新定义 了某个具有合约的基类方法，实现该合约的的断言不会被正确调用（除非你再新的代码中复制他们） ，你必须手工调类不变项，基本的合约不会主动实现。

 

Code Contracts

程序代码合约是.NET Framework 4.0的新功能，它是微软对契约式编程概念所提出的一种解决方案，主 要由前置条件、后置条件、与对象非变异这三大契约所构成，可以很容易的为程序代码加入验证 程序代码，降低程序的错误发生率，提高程序的质量，也可以整合单元测试，减少单元测试的工作量，甚至整合文档管理器，让产出的程序文件更为详细 。

 

使用Code Contracts主要可让我们享有下列四项特点：

1、提升自动测试程度

2、静态验证

3、执行阶段验证

4、文件产生

UML图

算法概述

在这个电梯调度程序中，对于原来的Bus程序，在每一层都要停留，就浪费了大量的时间，对于这个程序，我们的想法是，对于一个电梯，知道它的运行方向，然后找到距离这个运行方向上，最近的一个这个运行方向上的请求，在这里停留，所有的电梯执一直重复这个过程。