BUAA-OO-Unit4 总结

BUAA-OO-Unit4 总结

本单元作业的架构设计

第十三次作业

按照 UML 图建立类和关系即可，需要注意的是输入的顺序不定，采用每次只读取一种 UmlElement 的方法，多次读取

我几乎为每一个在指导书中出现的UML元素都自行建立了一个包装类，事实证明这其实是没有必要的，而且自行建立的包装类信息大都有缺失，因此在第十五次作业中，我又给每一个类添加原始类作为补充

类图大致上与UML图中元素关系相似，很有层次感（这一点类似于第一单元）

（类图摸了）

功能上把所有指令的处理塞到了MyImplementation类中，同时存储所有class等的信息

第十四次作业

这次作业的难度是很大的提升，直接要求添加了另外两种UML图，因此类图变得非常庞大，下面是总览（我又为每一种UML元素建立一个包装类，所以类非常多，事实上可以用官方包提供的类直接代替的）

下面是状态机部分的类图，关键在于我写了一个公共父类GeneralState去让MyFinalState，MyPseudostate，MyState三个类去继承，这样在实现指令的时候可以稍微方便一些

时序图部分，我又建立了一个独立于类图中的MyAttribute类去储存在时序图中出现的Attribute，这个在第十五次作业检查正确性时很有用，其它的大都是类图结构的层次

关于指令的实现，我单独写了一个MyImplementation类去继承UserApi，然后大部分指令的实现都放在了MySequenceDiagram，MyStatusDiagram和MyClassDiagram三个类中，MyImplementation可以直接调用对应图的相应指令即可

第十五次作业

本次作业的类图结构与第十四次作业基本类似，这次作业主要加入了错误 UML 的判断，我主要采用了先解析再检查的方式，首先对输入进行解析，然后再验证图中的元素是否符合要求

在检查的实现上，我直接把检查的函数写到了MySequenceDiagram，MyStatusDiagram和MyClassDiagram三个类中，又考虑到MyClassDiagram超出了代码行数限制，类图的检查单独设了一个单例模式的MyChecker类

另外值得一提的是对于循环继承的检查，经过与同学的充分讨论，决定使用的是Tarjan算法找环；对于重复继承的检查，直接暴力DFS即可，事实上即使DFS找环，看起来在强测中也不会超时

架构设计思维及OO方法理解的演进

第一单元

主要介绍的是分层次的数据收集和表示方式，主要是把一个层次化的结构（表达式）用类的层次结构（继承关系）表现出来

• 在这个单元设计架构时，设计架构的层次是自然的，只需要定义“表达式”/“项”等类即可，在指导书中也都有提示
• 这一单元的抽象程度还不是很强，整体设计符合直觉

第二单元

这一单元的主题是多线程，也是相比之下最为困难的一个单元

• 引入了设计模式的概念，单纯用到的就有单例模式、生产者消费者模式、观察者模式等等，设计模式是对解决实际问题的方法的提炼，合理使用可以减轻编码难度和思考难度，但是不能盲目套用
• 引入了非常抽象的线程执行流的概念，线程之间的执行顺序是不定的，因此需要考虑各种情况使得线程同步，避免死锁，这既需要思考全面，又需要对实际问题做合理的抽象
• 整体代码量偏大，细节要求多，要求仔细细心
• 我在设计的时候，抓住了对生产者-消费者模式理解这一主线，然后在架构中多次使用生产者-消费者模式

第三单元

这一单元主题是规格化，是相对轻松的单元

• 了解JML语言描述、能根据JML写代码是最基本的要求，从这一单元开始理论课与作业的联系愈发紧密
• 本单元的另一个主题是算法选择与优化，我经常使用的技巧是cache缓存，更加感受到了计组中引入cache的重要性（）
• 规格化表述更便于传递需求信息，也更方便测试，这是这一单元给我的体会

第四单元

第四单元以 UML 为基础，编写UML解析器

• 体验不算很好，指导书不是很明确，需要结合讨论区食用，但是测试数据还是较为友好的
• 设计中还是使用了第一单元的层次化的方式，毕竟UML图本身就分为各种层次，整体设计自由性还是有的（但是我的设计还是走了一些弯路）
• 前两次作业并未交代第三次作业需要什么，导致前面的设计类中包含了冗余信息或者缺失关键信息，需要后续修改，甚至重新设计

OO方法的理解

OO课前：OO的核心就是类和继承关系

OO课后：OO的核心是一种设计的思想，通过把设计对象进行层次化分解，可以把一个大型工程分成若干个小的模块然后组合，这样易于编码，易于调试，更易于分工合作

可以看出OO课前，虽然对面向对象有所接触了解，但是了解的仅仅局限在表象上的类等概念，OO课后经过编程训练，更加深入的体会到了OO的作用和思想内涵

测试理解与实践的演进

• 在第一单元中使用了 Python + sympy 作为数据生成和测试手段
• 在第二单元中用Python写了一个简单的输出结果检查器，检查结果正确性，因此测试时主要是手动测试构造边界数据 + 大量随机请求，然后检查输出是否正确
• 在第三单元中规格已经给出，而且输出形式固定，采用静态阅读代码查错 + 大量随机数据多人对拍测试
• 在第四单元中，前两次作业仍是大量随机数据多人对拍测试，最后一次作业评测机摸了，采用手动构造边界数据测试

综上所述，测试实质上是检验结果是否与预期相符，测试的形式可以是对拍，也可以是模拟验证，关键在于随机构造数据 + 合理的结果评判标准，实践上通常用对拍解决，毕竟人多力量大

课程收获

• 第一单元：层次化数据类设计、各种容器的使用、面向对象基本知识（封装、继承等等）、代码圈复杂度等评价标准
• 第二单元：多线程程序设计基本知识（synchronize、各种锁）、各种设计模式、多线程调试工具和调试方法
• 第三单元：lamda表达式、容器的stream流、cache的优化思想、JML语言描述、各种图论算法
• 第四单元：UML图的概念、画法、表达的内容解析

改进建议

• 实验课后建议增加习题讲解环节，目前会在实验课后放出答案，但是有时可能需要有相应讲解，这一点是否可以参照OS课上录制讲解视频的方式给出实验题讲解
• UML语言单元的指导书可能仍需要改进，目前仍存在表述不清的情况需要结合讨论区理解，今后这一单元可以定期更新FAQ整合帖，更方便我们知道同学们的问题和回答
• JUnit一直在推荐我们使用，但是并没有相应讲解，或许今后的测试样例可以以JUnit测试文件的方式下发，可以让同学们都体验一下JUnit单元测试
• 寒假预习的时候可以加入可选的对于多线程的简单介绍和相关实验，这样第二单元一开始上手的时候不至于会手足无措
• 每一单元结束后可以评选出优秀设计，公布出来并展示，让同学们观摩学习