OO-定时投放输入的方法
搬运自 2021 年（去年）面向对象课程讨论区本人编写的帖子，并进行了一些修订。
致谢:
- BUAA-Wander 与 BUAADreamer 回帖补充注意事项（这两位大佬均已成为今年的 OO 助教）
- BUAA-Stargazer 与 supercalifragilistic 指出代码中的笔误
该内容为去年本人学习 OO 课程时编写，贴出的代码有些简陋，可能并非能完整运行，或者需要一些修改，仅作为解决思路的提示/引导。
完整可运行的定时输入投放工具已于今年重制并开源在 GitHub，另有 Coekjan 开源的一份相似工具，可以直接使用，并且无需在作业中引入无关代码。（请勿将上述辅助工具的源代码或二进制提交到作业仓库中，如因此导致被查重，后果自负）
在本次作业中对输入输出的要求是实时交互，采用的输入方式为通过控制台 (stdin) 定时投放输入，并且由于程序是多线程，除了输入以外，正在运行的（电梯等）线程也会实时向控制台输出内容，因此定时投放输入成为了本次作业测试过程中的一个小难点。本帖给出若干种定时投放输入的调试方法，并欢迎大佬同学们积极补充！
手动输入
描述
手动在控制台 (console) 中直接输入电梯请求。
实现
略。
优劣
优点：最原始，不需要额外的工具作为辅助。
缺点：难以精准控制时间；难以投放较多输入；输入会受到输出的干扰（stdin 和 stdout 共用一个控制台）
是否推荐：不推荐。
输入发射器+管道
描述
编写一个可以定时输出的发射器，利用管道向电梯程序发射输入内容。
实现
发射器
发射器从标准输入或者文件中读取含有时间的输入信息，并根据读入的时间定时将内容输出到标准输出中。
在本帖给出一种较为简陋的 C 语言实现：
// timeInput.c
#include <stdio.h>
#include <time.h>
#ifdef WIN32
#include <windows.h>
#define SLEEP_MS(x) Sleep((x))
#else
#include <unistd.h>
#define SLEEP_MS(x) usleep(1000*(x))
#endif
char buf[1005];
long curMillis;
int main()
{
long millis;
while (scanf("%ld:", &millis) != EOF) {
gets(buf);
SLEEP_MS(millis - curMillis);
puts(buf);
fflush(stdout);
curMillis = millis;
}
return 0;
}
对应的输入格式为 时间:一行内容 ，其中 时间 为从开始到投放该行内容的毫秒数，样例：
0:Start
1000:Now is 1 second
1500:Now is 1.5 second
3000:Now is 3 second
运行方法
将电梯程序打包为 jar （例如 Elevator.jar ），并在命令行中运行：
timeInput.exe < input.txt | java -jar Elevator.jar
优劣
优点：采用命令行，便于自动化测试与批量测试
缺点：离开了 IDEA 环境，难以打断点调试。
是否推荐：本地编写评测机批量自测或互测时推荐。
注意事项
来自 BUAA-Wander 的回帖：
【Tips】第二个方法一定要及时
fflush，否则只有当所有输出都写完之后，管道才会把内容流给运行中的 jar
来自 BUAADreamer 的回帖:
第二个方法里如果遇到了
bash: timeInput.exe: command not found的问题记得使用一下相对路径即：./timeInput.exe < input.txt | java -jar Elevator.jar
定时任务+管道流
描述
采用 Java 的定时任务，从标准输入中直接读取含时间戳的输入内容，并按照时间通过管道流投放给标准输入接口（ ElevatorInput ）
实现
概念介绍
-
采用 Java 中的
Timer（定时器）类来添加定时任务，通过定时任务来向标准输入接口投放输入。 -
Java 中提供了一种用于线程之间相互通讯的流——管道流，分为管道输入流
PipedInputStream和PipedOutputStream，二者通常成对出现（通过connect方法进行连接）并分别在不同的线程中使用。
实现思路
首先观察一下官方输入包的源代码，可以看到其提供了两个构造方法：
public ElevatorInput() {...} // 采用 System.in 标准输入流
public ElevatorInput(InputStream inputStream) {...} // 自行指定输入流
为了实现可控地向该输入接口定时投放内容，在实例化输入接口时不再采用 System.in ，而是采用管道输入流 （ PipedInputStream ）。同时为了让管道输入流能够正常工作，还需要实例化一个与之配对的管道输出流并将二者连接。
管道流初始化：
// 实例化一对管道流
PipedOutputStream myPipeOut = new PipedOutputStream();
PipedInputStream myPipeIn = new PipedInputStream();
// 将二者连接起来, PipedOutputStream的connect方法会抛出IOException
try {
myPipeOut.connect(myPipeIn);
} catch (IOException e) {
throw new AssertionError(e); // Never happen
}
官方输入包初始化：
ElevatorInput elevatorInput;
if (DEBUG) { // 调试开关, 提交评测时务必关掉它！
elevatorInput = new ElevatorInput(myPipeIn);
} else {
elevatorInput = new ElevatorInput(System.in);
}
然后我们就可以利用管道输出流对象 myPipeOut 向官方包投放输入内容了。
为了避免实时交互的麻烦，我们可以预先将含有时间信息的输入内容准备好，然后开一个线程读取准备好的输入内容，解析出时间信息并通过 Timer 的 schedule 方法添加定时任务，定时任务的内容为将输入内容输出到管道流中。
public class DebugInput implements Runnable {
private final OutputStream outputStream;
public DebugInput(OutputStream outputStream) {
this.outputStream = outputStream;
}
@Override
public void run() {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
Timer timer = new Timer(); // 初始化一个定时器
long currentMillis = System.currentTimeMillis();
long maxMillis = 0; // 记录最后一条输入的时间
while (scanner.hasNext()) {
long millis = scanner.nextLong(); // 先读取时间
String input = scanner.next(); // 读取输入内容(不能有空格)
maxMillis = millis; // 更新maxMillis
timer.schedule(new TimerTask() { // 创建定时任务
@Override
public void run() {
try {
outputStream.write(input.getBytes());
outputStream.write(0x0a); // 换行符
outputStream.flush(); // 强制刷新
} catch (IOException e) {
throw new AssertionError(e);
}
}
}, new Date(currentMillis + millis));
}
// 最后别忘了关闭管道流以及关闭定时器，添加最后一个定时任务
timer.schedule(new TimerTask() {
@Override
public void run() {
try {
outputStream.close();
} catch (IOException e) {
throw new AssertionError(e);
}
timer.cancel(); // 关闭定时器，不加这句则定时器可能无限等待
}
}, new Date(currentMillis + maxMillis + 1));
}
}
注：上面这段代码是从 stdin 中读取含有时间的输入信息，为了方便调试，可以将输入内容存放在文件中，并在 IDEA 配置 Redirect Input。
输入格式: 毫秒数 输入内容 （其中输入内容不能有空格）
0 Random
1000 1-FROM-1-TO-2
1500 2-FROM-2-TO-1
启动刚才写好的定时投放输入的线程：
new Thread(new DebugInput(myPipeOut)).start();
其他要点
采用此方法调试建议加一个调试开关，在本地调试时打开，在提交评测时关闭，无需修改代码。（务必保证提交的代码中关闭此调试开关）
优劣
优点：便于在 IDEA 中打断点调试，也可以打包成 jar 直接重定向标准输入来测试。
缺点：需要自己在工程中添加类，实现比较麻烦。
是否推荐：本地调试或者本地评测机自测时推荐。
方法改进
帖子中给出的输入格式与实际样例的时间格式并不一致，采用了此方法的同学可以考虑如何支持样例给出的时间格式，例如：
[0.0]Random
[1.0]1-FROM-1-TO-2
[2.5]2-FROM-5-TO-1
（提示: 修改 16 到 17 行代码，可以采用预习作业与第一单元学过的正则表达式来提取中括号内的时间与中括号后的输入内容）
