软件工程作业 1：Where Is...?——实验室物品管理 GUI
项目源代码：CS3331-Homework1-where-is-lab
我的需求是开发一个本地桌面工具，记录实验室物品在哪里，并将物品与实验 Protocol 联系起来。程序使用 Python、Tkinter/ttk 和 SQLite，开发过程中使用 Codex 辅助生成、修改代码和执行测试。部分提示词也由 AI 协助起草和完善。
第1轮
我给AI的提示词：
# 角色
你是一名擅长 Python 桌面应用、Tkinter、SQLite 和软件测试的高级软件工程师。
请保持代码结构清楚、运行步骤简单，并用中文说明关键设计。不要为了展示技术而引入不必要的框架或复杂设计。
# 项目背景
我要完成一项“使用 AI 辅助开发 GUI 软件”的课程作业。完整项目的目标是开发一个“实验室物品、位置与 Protocol 管理工具”，用于：
- 记录实验室中的试剂、抗体、耗材、样品和仪器；
- 记录物品在实验室中的具体存放位置；
- 支持一个物品拥有多个中文名、英文名和常用别名；
- 后续将物品与实验 Protocol、准备清单和本地文件关联。
本轮是第 1 轮开发，只实现最小可运行版本。不要一次实现完整产品。
……
## 1. 位置管理
位置使用层级结构。例如：
```
实验室
└── 细胞房
└── 4℃冰箱
└── 第二层
└── 抗体盒
```
每个位置包含：
- 唯一编号；
- 位置名称；
- 上级位置；
- 备注。
需要支持：
- 添加位置；
- 修改位置；
- 删除位置；
- 使用树形控件显示位置层级；
- 计算并显示完整位置路径；
- 根位置允许没有上级位置。
## 2. 物品管理
物品包含：
- 唯一编号；
- 主要名称；
- 中文名；
- 英文名；
- 类别；
- 备注；
- 所在位置。
类别只能从以下内容中选择：
- 试剂
- 抗体
- 耗材
- 样品
- 仪器
- 其他
每件物品在本轮只关联一个位置。
需要支持：
- 添加物品；
- 修改物品；
- 删除物品；
- 在表格中显示全部物品；
- 显示物品的完整位置路径；
- 点击表格中的物品后，将内容填回编辑表单。
## 3. 多别名管理
一个物品可以拥有零个或多个别名。例如，同一个物品可以包含：
- 主要名称：RBC Lysis Buffer
- 别名：ACK
- 别名：裂红液
- 别名：红细胞裂解液
请在数据库中使用独立的别名表保存别名，不要只把全部别名拼接成一个不可查询的字符串。允许用户使用逗号或换行输入多个别名。保存物品时，将这些别名正确写入数据库。修改物品时，可以增加或删除别名。
## 4. 搜索与筛选
在主界面提供全局搜索框。
搜索应当忽略英文字母大小写，并匹配：
- 主要名称；
- 中文名；
- 英文名；
- 别名；
- 类别；
- 备注；
- 完整位置路径。
另外提供类别筛选和“显示全部”功能。
……
# 测试要求
请为数据库和业务逻辑编写 unittest 测试，至少覆盖：
- 创建位置层级；
- 生成完整位置路径；
- 创建和修改物品；
- 保存多个别名；
- 使用别名搜索物品；
- 防止位置循环；
- 阻止删除包含子位置的位置；
- 阻止删除仍然存放物品的位置。
不要求编写复杂的 GUI 自动化测试。测试不能使用正式数据库文件，应使用临时数据库或内存数据库。
请实际运行测试，并报告真实结果。
AI生成的初版要点：
AI 做出了物品管理和位置管理两个中文标签页，支持物品增删改查、多别名、层级位置、完整路径搜索及 SQLite 本地保存，基本符合初版预期。代码按数据库、业务逻辑和 GUI 分层，提供运行说明，基础自动测试通过。初版能够运行，但界面比较朴素，还没有 Protocol 功能；我进行了部分手工测试，当时没有发现明显基本功能错误。
第2轮
发现的问题：
初版只能回答“物品在哪里”，还不能查看某个实验需要哪些物品。代码审查与模拟检查还提示两处状态问题：筛选后可能保留旧选中物品，位置改名后可能丢失有效选择；这些不是我在真实窗口中发现的问题，所以修改要求中明确请 AI 先核对。
我给AI的修改要求：
# 本轮需求
## 1. Protocol 基础管理
增加“Protocol 管理”标签页，支持：
- 新建 Protocol；
- 查看和编辑 Protocol；
- 删除 Protocol；
- 查看 Protocol 列表；
- 按名称、步骤正文和备注搜索 Protocol。
每份 Protocol 包含：
- 唯一编号；
- 名称；
- 实验步骤正文；
- 备注。
名称必填，去除首尾空格后不能为空。步骤正文和备注允许为空，以便保存草稿。
实验步骤使用可以滚动的多行文本框，支持中文和换行。本轮由用户手动输入正文。
删除前必须确认。没有选中记录时，修改和删除应给出中文提示。
## 2. 手动关联已有物品
每份 Protocol 可以关联多个已有物品；同一个物品也可以被多个 Protocol 使用。
在 Protocol 编辑区域提供物品选择功能：
- 可按名称或别名搜索已有物品；
- 显示物品名称、类别和完整位置路径；
- 可以选择多个物品；
- 可以查看和移除已选择的物品；
- 修改 Protocol 时，正确显示已有的关联；
- 用户点击保存后，才写入关联。
未关联任何物品的 Protocol 也允许保存。
同一份 Protocol 不能重复关联同一个物品。
## 3. 双向查看关联
从 Protocol 查看：
- 它关联了哪些物品；
- 各物品的类别；
- 各物品当前的完整存放位置。
从物品查看：
- 哪些 Protocol 使用了它；
- 可以打开其中一份 Protocol，查看正文和关联物品。
物品改名或移动位置后，Protocol 中显示的信息应随之更新，不得继续显示过时的名称或位置。
## 4. 数据关系与删除规则
使用独立的 Protocol 表和关联表保存数据，例如：
- protocols：保存名称、步骤正文和备注；
- protocol_items：通过 protocol_id 和 item_id 建立关联。
关联必须使用数据库编号，不能通过名称文本建立。
请设置适当的外键和唯一约束。
保存 Protocol 及其关联应在同一个事务中完成；失败时整体回滚，不能出现正文已保存但关联只保存了一部分的情况。
删除 Protocol 时：
- 删除它的物品关联；
- 保留被关联的物品和位置。
删除物品时：
- 如果仍被 Protocol 使用，阻止删除；
- 提示用户先解除关联，并说明有哪些 Protocol 正在使用该物品。
……
# 补充检查：界面状态问题
以下问题来自代码审查和模拟状态检查，尚未由我在真实窗口中复现。请先核对相关代码，必要时修复，并补充验证。
## 搜索后的选中状态
当前 refresh_items 刷新表格后，selected_item_id 可能仍保留旧值。
目标行为：
搜索或类别筛选后，如果原选中物品不再显示，应清除选中编号和编辑表单。列表没有选中记录时，修改和删除不得操作之前的物品。
## 位置改名后的选择
当前 \_refresh_location_choices 通过显示文字判断是否保留位置选择，位置改名后可能将物品表单中的位置清空。
目标行为：
通过位置编号保留有效选择，并更新显示名称和完整路径。如果该位置已经不存在，再清除选择。
AI修改了什么：
AI 增加了 Protocol 基础管理、手动多物品关联与双向查看，正文和关联使用事务保存，并设置重复关联与删除保护。两处选中状态问题也被确认并修复，原有功能保留，自动测试通过；此时还没有自动识别和文件导入。
第3轮
发现的问题：
逐个手动关联物品仍然麻烦，我希望系统先给出候选，再由我确认和补充。现有 Protocol 文件需要手动复制，正文编辑框不适合持续阅读；后续用真实正文测试又发现，名称写法不同以及过严的英文边界规则，会导致物品识别不到。
我给AI的修改要求：
请在现有项目上完善 Protocol 的录入、识别和阅读流程。保留物品、位置、双向关联与原有数据，不删除数据库，不擅自添加未要求的功能。
一、自动识别与人工确认
1. 根据正文中出现的物品名称、中英文名和别名，从数据库中生成候选，展示名称、类别、位置、匹配依据和正文上下文。
2. 保留手动搜索补充与移除关联；同一物品不能重复加入。自动识别不直接写入数据库，用户确认后仍需点击保存。
3. 对名称写法不同的情况增加局部字符相似度比较，严格超过 60% 才展示模糊候选。放宽英文边界限制，使 1XRBC 中的 RBC 也能成为候选。
4. 相似、连续包含和重名候选不得默认勾选，提示用户核对实际物品。相似度只是文字相似，不代表同一种产品。
二、文件导入与放大阅读
1. 支持 DOCX、DOC、PDF、TXT 和 Markdown 导入，将原件复制到本地应用目录，不依赖原文件原来的路径。
2. 提取文字后先预览，提供替换正文、追加正文、仅保存附件和取消。提取失败或用户取消时，不得清空已有正文。
3. 文字型 PDF 直接提取；扫描 PDF 需要 OCR。
4. 新增独立只读阅读窗口，支持放大、滚动、字号调整和全屏，也能打开原文件副本核对排版。
三、编辑保护与验证
1. Protocol 存在未保存修改时，切换记录、清空或关闭前允许保存、放弃和取消；保存失败不能丢失编辑。
2. 补充测试，检查匹配阈值、重复关联、确认后保存、原文件移动后的副本读取，以及导入失败和取消场景。
3. 测试使用临时数据库和文件，不操作我的正式实验记录，报告实际结果和仍未验证的部分。
AI修改了什么：
AI 增加了自动候选、人工确认与手动补充、未保存提醒、文件副本与文字预览，以及独立只读阅读窗口。识别规则调整为字面包含和局部字符相似度候选，保留人工核对与最终保存，自动测试通过；扫描 PDF OCR 未实现。
第4轮
发现的问题：
界面需要统一设计。美化后的实际截图又暴露了选中标签变小、内容显示不全和滚动范围不对的问题；识别依据还把正文中的大写文字显示成小写，因此需要继续修正显示和交互。
我给AI的修改要求：
请根据实际运行截图优化现有界面，软件统一命名为“Where Is...?”。本轮以显示和交互改进为主，不改变数据库结构、附件路径、匹配阈值或业务保存规则。
1. 统一字体、颜色、间距和按钮层级，突出保存操作，明确区分删除操作；物品页面采用左侧列表、右侧详情布局。
2. 主标签及 Protocol 内部标签选中后应更大、更醒目，避免主题默认设置导致选中后反而缩小。
3. 将 Protocol 右侧名称、步骤正文、关联标签和保存按钮放进同一个纵向滚动区。内容超出窗口时能滚到所有控件，左侧列表保持原位，不要只给下方关联区加滚动。
4. 缩小顶部标题、图标和留白，将工作区上移，改善小窗口下的可见范围。
5. 匹配时可以忽略英文大小写，但显示的匹配片段和上下文必须来自原文。正文是 PBS 就显示 PBS，正文是 pbs 就保留 pbs，不要直接展示小写比较副本。
6. 重新检查保存、取消、自动识别、手动补充、附件导入和本地持久化，确认界面调整没有破坏已有功能。隐藏窗口测试与真实视觉验收分别说明。
AI修改了什么：
AI 完成 Where Is...? 更名和统一样式，使选中标签更大，将 Protocol 右侧整个编辑区纳入滚动，并缩小顶部占用。还分离了比较文字与显示原文，修正匹配依据的大小写显示，最终自动测试通过。
我的检查与验证说明
我怎么确认结果正确：
我结合自己在窗口中的操作反馈与 AI 执行的自动测试判断结果，而不是只看“代码已经生成”。初版的部分手工测试没有发现明显问题，但后续使用真实 Protocol 正文时，我发现了零候选；通过实际截图，又发现了标签、滚动和大小写显示问题。
我采用了以下检查思路：
- 真实样例验证。 使用实际 Protocol 正文检查识别。修复后，AI 用同一段正文与现有库只读复现，展示 PBS、RBC Lysis Buffer 和离心机三个候选，再核对匹配依据及人工确认流程。
- 显示交叉核对。 对照正文、候选依据和截图，检查匹配结果是否保留原文写法，以及滚动范围是否对应我提出的“整个右侧”，而不是只看有没有滚动条。
- 边界与数据检查。 自动测试使用临时数据库和文件，覆盖位置循环、受限删除、别名搜索、重复关联、事务回滚、恰好 60% 的相似度边界、文件副本读取和未保存提醒的不同分支。
- 回归验证。 增加功能后重新执行原有测试，确认旧功能仍有效。
心得
本次协作最大惊喜／失望：
AI的能力让许多没有相关经验的人成为开发者，但是也有一些问题，比如自动测试通过之后，程序仍可能没有解决真实使用问题，例如我希望右侧整体滚动，AI 第一次却只修改了下方区域。AI 能快速实现功能让我惊喜，但它不会自动理解我的全部使用场景；这次实践让我学会用具体页面、操作、截图和预期结果说明问题，再核对 AI 实际改了什么，而不是只说“优化一下”。
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