结对项目

• Github链接
• 姓名：韩业浩 学号：3121004860

这个作业属于那个课程	软件工程-计科21级12班
这个作业要求在哪里	结对项目
这个作业的目标	实现一个自动生成小学四则运算题目的命令行程序

一、PSP表格

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划	30	40
Estimate	估计这个任务需要多少时间	100	120
Development	开发	20	30
Analysis	需求分析（包括学习新技术）	50	40
Design Spec	生成设计文档	5	15
Design Review	设计复审	20	20
Coding Standard	代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	15	15
Design	具体设计	20	30
Coding	具体编码	80	110
Coding Review	代码复审	40	40
Test	测试（自我测试，修改代码，提交修改）	60	75
Reporting	报告	60	70
Test Repor	测试报告	30	25
Size Measurement	计算工作量	20	30
Postmortem & Process Improvement Plan	事后总结, 并提出过程改进计划	15	10
	合计	565	670

二、效能分析

使用Intellij Profiler分析性能

三、设计实现过程

总体设计

依赖

junit，版本为4.13.2

工具类

FIleUtils

• 功能列表
  1. 实现保存题目到文件（saveExercisesToFile）
  2. 实现保存答案到文件（saveAnswersToFile）
  3. 读取文件内容（readFileLines）
  4. 判断答案并统计写入（checkAnswers）
  5. 将结果写入统计文件（writeGradeToFile）
  6. 索引统一格式（getIndicesString）

RandomUtils

• 功能列表
  1. 生成随机数字（generateNumber）
  2. 生成随机运算符（generateOperator）

ConstantUtils

• 常量工具类：包含两个参数
  1. 最大运算符个数（MAX_OPERATORS = 3）
  2. 真分数分母的最大值（MAX_DENOMINATOR = 10）

CalculateUtils

• 功能：计算结果（calculateAnswer）

业务层

接口：GenerateService

• 方法
  1. 生成指定数量的题目（generateExercises）
  2. 生成单个题目（generateExercise）

实现类：GenerateServiceImpl

四、代码说明

1. 定义常量，包括最大运算符个数和真分数分母的最大值。
2. 创建了一个GenerateServiceImpl类，用于生成题目，在参数中接收题目数量、数值范围。
3. FIleUtils类将题目文件和答案文件作为参数并保存。
4. generateExercises()方法是生成题目的逻辑，检查重复题目并使用saveExercisesToFile()方法添加到题目列表中。
5. generateExercise()方法用于生成一个题目。它随机生成数值和运算符，并按照一定的格式拼接成题目字符串。
6. generateNumber()方法用于随机生成一个自然数或真分数。根据生成的随机数，确定是生成自然数还是真分数。对于真分数，根据分母的最大值生成分子和分母，并将其转换为带分数形式。
7. generateOperator()方法用于随机生成一个运算符，包括加减乘除。
8. calculateAnswer()方法用于计算题目的结果。它从左至右遍历题目的每个运算符和操作数，按照运算符进行四则运算。
9. saveAnswersToFile()方法用于将答案写入文件。
10. checkAnswer()方法用于判断答案并统计写入统计文件。
11. main()方法是程序的入口，它解析命令行参数，并调用上述方法生成题目、计算答案并写入文件。

五、测试运行

单元测试展示

FileUtilsTest

• 代码

  public class FileUtilsTest {
      @Test
      public void saveExercisesToFileTest() {
          List<String> list = new ArrayList<>();
          Collections.addAll(list, "1 + 5 =", "5 * 8 =", "6 / 3 =");
          FileUtils.saveExercisesToFile(list, "D:\\HYHAO\\Documents\\four-operations\\four-operations\\3121004860\\four-operation\\src\\main\\resources\\Exercises.txt");
      }
  
      @Test
      public void saveAnswersToFileTest() {
          List<String> list = new ArrayList<>();
          Collections.addAll(list, "6", "40", "2");
          FileUtils.saveAnswersToFile(list, "D:\\HYHAO\\Documents\\four-operations\\four-operations\\3121004860\\four-operation\\src\\main\\resources\\Answers.txt");
  
      }
  
      @Test
      public void checkAnswersTest() {
          FileUtils.checkAnswers("D:\\HYHAO\\Documents\\four-operations\\four-operations\\3121004860\\four-operation\\src\\main\\resources\\Exercises.txt",
                  "D:\\HYHAO\\Documents\\four-operations\\four-operations\\3121004860\\four-operation\\src\\main\\resources\\Answers.txt",
                  "D:\\HYHAO\\Documents\\four-operations\\four-operations\\3121004860\\four-operation\\src\\main\\resources\\Grade.txt");
      }
  
  }
  

• 测试覆盖率

  

CalculateUtilsTest

• 代码

  public class CalculateUtilsTest {
      @Test
      public void calculateAnswerTest() {
          CalculateUtils.calculateAnswer("1'2/7 × 4 + 3 × 3 = ");
          CalculateUtils.calculateAnswer("5 × 8 = ");
          CalculateUtils.calculateAnswer("3 + 8 - 2'1/4 = ");
      }
  }
  

• 测试覆盖率

  

GenerateServiceImplTest

• 代码

  public class GenerateServiceImplTest {
      private final GenerateService generateService = new GenerateServiceImpl();
      @Test
      public void generateExerciseTest() {
          String exercise = generateService.generateExercise(10);
          System.out.println(exercise);
      }
  
      @Test
      public void generateExercisesTest() {
          List<String> exercises = generateService.generateExercises(5, 10);
          for (String exercise : exercises) {
              System.out.println(exercise);
          }
      }
  }
  

• 测试覆盖率

  

MyappTest

• 代码

  public class MyappTest {
      private static final GenerateService GENERATE_SERVICE = new GenerateServiceImpl();  // 生成业务对象
  
      @Test
      public void totalTest() {
          // 声明文件位置
          String exercisesFile = "D:\\HYHAO\\Documents\\four-operations\\four-operations\\3121004860\\four-operation\\src\\main\\resources\\Exercises.txt";
          String answersFile = "D:\\HYHAO\\Documents\\four-operations\\four-operations\\3121004860\\four-operation\\src\\main\\resources\\Answers.txt";
          String gradeFile = "D:\\HYHAO\\Documents\\four-operations\\four-operations\\3121004860\\four-operation\\src\\main\\resources\\Grade.txt";
  
          // 生成题目
          List<String> exercises = GENERATE_SERVICE.generateExercises(5, 5);
  
          // 保存题目到文件
          FileUtils.saveExercisesToFile(exercises, exercisesFile);
  
          // 计算答案
          List<String> answers = new ArrayList<>();
          String answer;
          for (String exercise : exercises) {
              answer = CalculateUtils.calculateAnswer(exercise);
              answers.add(answer);
          }
  
          // 保存答案到文件
          FileUtils.saveAnswersToFile(answers, answersFile);
  
          // 判断答案并统计
          FileUtils.checkAnswers(exercisesFile, answersFile, gradeFile);
      }
  }
  

• 测试覆盖率

六、项目小结

该命令行程序能够方便地生成小学四则运算题目，可以根据用户需求自定义生成的题目数量和运算符数量。通过本次项目构建，我学习到了很多新的知识以及拓展了对待问题的角度。