BUAA_OO_2020_第四单元与课程总结

第四单元架构

第一次

架构设计

第一次作业要求实现UML类图解析器。

我才用自顶向下依次解析的方法，首先将类图中涉及的所有元素分成三层：

第一层	第二层	第三层
Class, Interface, AssociationEnd	Association, Attribute, Operation, Generalization, InterfaceRealization,	Parameter

根据需要，实现了MyClass， MyInterface， MyAssociationEnd，MyOperation四个类，按照所属关系（例如属性属于类/接口，关系属于两个类/接口）将其他元素作为属性保存在这四个类中，并在主解析器中保存以上四种的HashMap（id为key，对应实例为value），用于找出需要的元素调用。

在解析元素时，进行三次遍历，依次解析第一、二、三层。

对于主解析器中的函数调用，多下降到新实现的类中完成。

对于涉及搜索的函数（例如寻找所有关联的类、所有实现的接口等），采用转入hashmap作为函数参数，递归调用进行修改的方法，最终返回时参数hashmap就已经加入了所有符合要求的元素。同时，为了提高效率，设置缓存机制。

例如：

public void getInterfaceList(HashMap<String, String> names) {

      if (hasInterfaceList) {            // 如果已经调用过该方法，则直接返回结果

          names.putAll(interfaceList);

          return;

      }

      for (MyInterface a : interfaces.values()) {    // 遍历所有该类直接实现的接口

          interfaceList.put(a.getId(), a.getName()); // 更新实现的接口hashmap

          a.getFatherInterfaces(interfaceList);      // 调用该接口的该方法，寻找间接接口

      }

      if (father != null) {                          // 如果有父类，则调用父类的该方法

          father.getInterfaceList(interfaceList);

      }

      hasInterfaceList = true;

      names.putAll(interfaceList);   // 更新传入的names

  }

UML类图

第二次

架构设计

第二次作业要求实现时序图和状态图的解析，架构方法与第一次相同，更新层次表格如下

时序图：(仅列出需要使用的)

第一层	第二层	第三层
Interaction	Lifeline	Message

状态图：(仅列出需要使用的)

第一层	第二层	第三层
StateMachine, Region(由于本次作业中一对一，所以简化)	State	Transition

UML类图

第三次

架构设计

第三次作业涉及模型的有效性检查，基本架构与第二次完全相同。

在进行有效性检查时，检查方法与之前的查询方法类似，下降到对应的类中递归调用。

对于R005，R006，采用在初始化架构时进行预处理的方法更为方便。

UML类图

和第二次架构相同。

设计架构及对OO的理解演进

我认为第一单元对于面向对象思想的体现是最明显的，我的设计重点主要在如何实现某个对象。将表达式从上到下进行解析，提取出表达式类、因子类、各种项类。通过成员变量等方法建立其中的包含关系和函数调用关系，每个类只需要完成自己的任务。综合来看，第一单元是我心中最OO的一个单元，也是阐释OO思想的很典型的一个样例。

第二单元延续OO的设计思想，但增加了重要的功能性，也就是这一单元的特点——多线程，这使得我的设计重点由如何实现某个对象，变为对象之间的如何交互。线程安全等问题非常结合实际又难度，并且调度算法的开放性也激发了我对于不同调度策略的尝试和比较。通过本单元的学习，我明白了对于OO而言，设计好一个对象的行为是远远不够的，如何让他们系统地、高效地、安全地交互才是将架构真正付诸实践的关键。

第三单元涉及JML，让我体会到了在实际工程实现中根据规格要求实现具体方法的过程，我的设计重点放在了如何高效实现方法要求上。针对特定的JML规格，方法的具体实现方法有许多种，但总有效果更好的一种。我认为在阅读JML时，最重要的是要深层次理解其设计目标的内涵（如最短路、连通分量数量等），而不应该仅停留在JML字面意思，否则将难以将需求抽象出来，可能造成方法复杂度过高等后果。

第四单元学习了UML的相关知识，UML模型模型化设计将对象、对象之间的关系全部抽象出来，组建成模型。我认为设计的重点在于层次化抽象成模型。对于层次化，需要将UML图中的各种元素进行层次划分，形成从抽象到具体的逻辑关系。对于抽象，需要深入理解UML图的本质，并采用某种数据结构将元素进行统筹整理。

测试理解与实践

我在每个单元中的测试流程都基本相同：

手动构造基本功能测试
JUnit单元测试（主要在第三单元采用）
对拍（主要在第一、二、三单元采用）
1. 自动生成输入数据（第一、二、三单元）
2. 自动判断答案正确性
  1. 对输出答案进行special judge（第一、二单元）
  2. 生成正确答案，与输出进行比对
  3. 多份代码一起跑，比对输出之间的差异（第三单元）

手动构造边缘数据

综合来看，对于不同测试方法，我给出以下结论：

找bug效率最高的是边缘数据测试
清扫诡异bug最有效的是对拍（有的bug只有在某些条件同时满足时被触发，不对拍难以覆盖）
输写最有条理的是JUnit（针对单个方法测试，需要考虑的条件少）

课程收获

对OO思想从无到有的建立

通过本课程的学习，我理解了面向对象和面向过程的具体含义（之前没有面向对象做对比，我连面向过程的意思都不是很理解），并掌握了OO的基本实现思路和应用场景，能够使用面向对象思想对于某问题进行分析和给出解决方案。

对java语言从0开始的学习

掌握了一门编程语言，通过书写具有一定代码量的作业熟练了java的语法和应用，学会了容器等java元素的使用，提高了我的代码能力。
对拍测试机制的学习

在去年计组首次接触对拍，但当时没有自己动手实现多少。本学期OO过程中学会自己实现对拍测试的各个部分，并学会了使用bat实现自动化。

一些其他的技能

打包工程、markdown使用、git使用、rubyonrails了解……

改进建议

强测结果不同分数用不同颜色表示可能更显眼（研讨课有同学提的，我觉得很有道理
希望实验课有反馈结果，给个答案就行
第三单元东西确实有点少（感觉后来是因为JML没啥可考的才搞算法），或许可以考虑压缩成两次？这样就可以提前一周结课了，不会影响烤漆（虽然我好像也没受啥影响，毕竟6系这学期无烤漆

线上OO感受

线上学习对于OO的影响几乎为0。

除了理论课和研讨课的效果稍微不如线下以外，作业的完成、测试都完全没受影响。

感言

体验极佳的一门课，很系统很完整，从发布指导书到中测、互测、强测一气呵成，感觉学到了很多东西，不限于OO，还提升了我很多基本的计算机素养

虽然内容很多也不简单，也很疯狂鸡肉卷，但总有一些亮点让我觉得学习这门课很有趣，比如互测的圣杯战争（Lancer是我本命，还经常被分到Lancer，喜滋滋，忽略幸运E）

老师们上课各有风格，温文尔雅和幽默风趣我都可以，讨论时也很认真在群里引导我们，老师辛苦了

感觉助教团队为良好的学习体验贡献超多，太强大了，请允许我发自肺腑地呐喊一声助教nb

作为疯狂鸡肉卷中的一根葱丝，感谢其他从者帮我找到的错误

完结撒花吼吼吼吼吼吼吼吼吼吼吼吼吼吼吼我快乐了