寒假作业（2/2）——疫情统计

这个作业属于哪个课程	2020春丨W班 (福州大学)
这个作业要求在哪里	寒假作业（2/2）——疫情统计
这个作业的目标	开发疫情统计程序，学习使用github,github desktop,IEAD,Jprofiler
作业正文	CY的寒假作业(2/2)
其他参考文献	CSDN、菜鸟教程、简书

一、Github仓库地址

作业的主仓库：https://github.com/numb-men/InfectStatistic-main
我的Github仓库地址：https://github.com/muxiao167/InfectStatistic-main

二、PSP表格

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划	60	65
Estimate	估计这个任务需要多少时间	1590	1710
Development	开发	1170	1250
Analysis	需求分析 (包括学习新技术)	60	80
Design Spec	生成设计文档	90	95
Design Review	设计复审	30	20
Coding Standard	代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	60	90
Design	具体设计	120	140
Coding	具体编码	600	630
Code Review	代码复审	60	65
Test	测试（自我测试，修改代码，提交修改）	150	130
Reporting	报告	420	460
Test Report	测试报告	60	50
Size Measurement	计算工作量	60	50
Postmortem & Process Improvement Plan	事后总结, 并提出过程改进计划	300	360
合计		1650	1775

三、解题思路描述

1、如何思考

  在大致浏览过一遍题目后，首先先理清该程序设计前，我们已有的是哪些东西，所要得到的又是什么。
  首先，日志文本：日志文件的命名，遵守对应的日期规范。而这特殊的日期命名规则，便是之后所需要读取信息的限制规则。而日志文件的内容保存着一些记录，那么这些记录，是需要我们从中进行提取信息的。
  其次，命令：我们需要先理解该命令，到底是怎么回事。java InfectStatistic就是运行该文件，而后边便是它所使用的参数，这些会传递到main函数的String[] args中。那么接下来来分析参数。list便是命令的开头，必须拥有。-log，-out等等参数在作业中都有详细说明。
  最后，输出文件（也就是我们所要得到的东西）：输出文件中，需要列出全国和各省份的各类型患者人数，那这便需要对日志文本中各个信息进行提取并保存，最后对应的输出。而输出格式，输出省份，输出类型的顺序，都需要参考命令行参数，可在测试中逐渐修改。
  那么，现在已经理清程序所要做的事情：
  a.读取命令
  b.解析命令得到其中的参数信息
  c.通过参数信息打开相应文件
  d.读取这些文件内容
  e.提取并保存所要的信息
  f.输出至输出文件。

2、如何找资料

  在现如今，找资料最普遍的方法便是上网去搜索自己所需要的资料，我也不例外地采用该方式。当然从一开始便去找资料那是漫无目的的，于是我将作业中提供资料的链接，都大致了解一遍，都是些什么。再之后编写代码，使用github，单元测试等等过程中遇到问题，也就有了能够查找问题的位置。在这些资料中，有需要深究，但未给出解释的再自行去搜索。

四、设计实现过程

1、创建一个类，用于解析命令行参数

 a.将输入的string[] args，分解为多个string，从中得到-参数以及之后的参数。
 b.判断-参数是否为-log，-out，-date，-type，-province中的一个。
 c.判断-参数后的参数是否符合要求。
 d.以上判断出现错误，则输出错误信息，结束程序。若无误则保存参数信息。

2、创建一个类，用于处理文件

 a.读取日志文件目录路径下的文件列表
 b.文件列表中的文件名与-date所指定的日期进行比较。
 c.打开指定日期前的日志文件。
 d.读取文件内容，并与相应语句匹配进行各种处理，从而记录相应的数据。
 e.将相应数据输出到文件

五、代码说明

1、InfectStatistic类

 a.属性：
  String log_path; //日志文件位置
  String out_path; //输出文件位置
 
  -date不设置则默认为所提供日志最新的一天，所以先将保存指定日期的date设置为当前日期。
  SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
  Date d = new Date(System.currentTimeMillis());
  public String date = formatter.format(d); //指定日期
 
  -type不设置该项默认会列出所有情况，默认顺序为type_str属性中列举的顺序，所以将type属性中的值设置为如下。这是为了之后设置-type时，能够按照特定顺序输出。第一个输出的type值设置为1，以此类推。不输出则设置为0。
  int[] type = {1,2,3,4}; //指定类型
  public String[] type_str = {"感染患者", "疑似患者", "治愈", "死亡"}; //类型顺序列表(为给指定类型下标使用)
 
  -province不设置该项会列出读取的日志文件中所提到的省份以及全国的信息。总数为35：全国＋34个省份，默认顺序province_str属性中列举的顺序。将province[0]的值设置为-1，其余全设置为0，代表未设置-province参数。当指定省份时，将其数值设置为1时表示需要列出，而其余为0的表示无需列出。
  int[] province; //指定省份
  public String[] province_str = {"全国", "安徽", "澳门" ,"北京", "重庆", "福建","甘肃","广东", "广西", "贵州", "海南", "河北", "河南", "黑龙江", "湖北", "湖南", "吉林","江苏", "江西", "辽宁", "内蒙古", "宁夏", "青海", "山东", "山西", "陕西", "上海","四川", "台湾", "天津", "西藏", "香港", "新疆", "云南", "浙江"};
  //省份顺序列表(为给指定省份下标使用)
 
  保存各类型人数统计信息(一维代表省份排序，二维表示类型排序)顺序分别参照province_str和type_str。每个默认值都为0
  public int[][] people = new int[35][4]; //人数统计
 
 b.方法：
  public static void main(String[] args); //程序入口
 c.内部类：
  class CmdArgs{}; //用于解析命令行参数
  class FileHandle{}; //用于处理文件

2、CmdArgs类，用于解析命令行参数

 a.属性：
  String[] args; //保存传入的命令行
 b.方法：
  CmdArgs(String[] args_str); //构造函数，将命令行字符串数组传递进CmdArgs类
  public boolean extractCmd(); //提取命令行中的参数

public boolean extractCmd() {
    if(!args[0].equals("list")) {//判断命令格式开头是否正确
        System.out.println("命令行格式有误——开头非list错误");
        return false;
    }

    for(i = 1; i < args.length; i++) {
        if(args[i].equals("-log")) { //读取到-log参数
            i = getLogPath(++i);
            if(i == -1) { //说明上述步骤中发现命令行出错
                System.out.println("命令行格式有误——日志路径参数错误");
                return false;
            }
        }
        ...其他参数同上
        如果输出的不符合要求便return false；
    }
    return true;
}

  public int getLogPath(int i); //得到日志文件位置

public int getLogPath(int i) {
    if(i < args.length) { //当下标未越界
        if(args[i].matches("^[A-z]:\\\\(.+?\\\\)*$")) //判断字符串是不是文件目录路径
            log_path = args[i];
        else
            return -1;
    } else
        return -1;
    return i;
}

  public int getOutPath(int i); //得到输出文件位置

public int getOutPath(int i) {
    if(i < args.length) { //当下标未越界
        if(args[i].matches("^[A-z]:\\\\(\\S+)+(\\.txt)$")) //判断字符串是不是txt文件路径
            out_path = args[i];
        ...
    }
}   

  public int getDate(int i); //得到指定日期

public int getDate(int i) {
    if(i < args.length) { //当下标未越界
        if(isValidDate(args[i])) //判断是否是合法日期格式：yyyy-MM-dd
            if(date.compareTo(args[i]) >= 0) //判断日期是否超过当前日期
                date = args[i] + ".log.txt";
            ...
    }
}

  public static boolean isValidDate(String strDate); //判断是否是合法日期格式：yyyy-MM-dd

public boolean isValidDate(String strDate) {
    SimpleDateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
    try {
        //设置lenient为false. 否则SimpleDateFormat会比较宽松地验证日期
        //比如2018-02-29会被接受，并转换成2018-03-01 
        format.setLenient(false);
        format.parse(strDate);
                
        //判断传入的yyyy年-MM月-dd日 字符串是否为数字
        String[] sArray = strDate.split("-");
        for (String s : sArray) {
            boolean isNum = s.matches("[0-9]+");
            if (!isNum)
                return false;
        }
    } catch (Exception e) {
        return false;
    }
    return true;
}

  public int getType(int i); //得到指定类型

public int getType(int i) {
    int j, m = i; 

    if(i < args.length) { //当下标未越界
        for(j = 0; j < 4; j++) //将默认指定全置为0
            type[j] = 0;
        j = 1; //j用来指定类型的顺序输出
        while(i

  public int getProvince(int i); //得到指定省份

public int getProvince(int i) {
    int j, m = i;

    if(i < args.length){
        province[0] = 0; //取消未指定状态标记
        while(i

3、FileHandle类，用于处理文件

 a.属性：无
 b.方法：
  FileHandle(); //空构造函数
  public void getFileList(); //读取指定路径下的文件名

public void getFileList() {
    File file = new File(log_path);
    File[] fileList = file.listFiles();
    String fileName;
     
    for (int i = 0; i < fileList.length; i++) {
        fileName = fileList[i].getName();
        if (fileName.compareTo(date) <= 0) { //如果该文件的日期小于指定日期
            readTxt(log_path + fileName);
        }
    }
}

  public void readTxt(String filePath); //读取文件内容

public void readTxt(String filePath) {
    try {
        BufferedReader bfr = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(new File(filePath)),"UTF-8"));
        String lineTxt = null;
                
        while ((lineTxt = bfr.readLine()) != null) { //按行读取文本内容
            if(!lineTxt.startsWith("//")) //遇到“//”不读取
                textProcessing(lineTxt);
        }
        bfr.close();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

  public void textProcessing(String string); //文本处理

public void textProcessing(String string) {
    String pattern1 = "(\\S+) 新增 感染患者 (\\d+)人";
    String pattern2 = "(\\S+) 新增 疑似患者 (\\d+)人";
    String pattern3 = "(\\S+) 治愈 (\\d+)人";
    String pattern4 = "(\\S+) 死亡 (\\d+)人";
    String pattern5 = "(\\S+) 感染患者 流入 (\\S+) (\\d+)人";
    String pattern6 = "(\\S+) 疑似患者 流入 (\\S+) (\\d+)人";
    String pattern7 = "(\\S+) 疑似患者 确诊感染 (\\d+)人";
    String pattern8 = "(\\S+) 排除 疑似患者 (\\d+)人";
    boolean isMatch1 = Pattern.matches(pattern1, string);
    ...其他参数类似
    boolean isMatch8 = Pattern.matches(pattern8, string);
            
    if(isMatch1) //新增 感染患者处理
        addIP(string);
    ...其他参数同上
}

  public void addIP(String string); //新增感染患者处理

public void addIP(String string) {
    String[] str_arr = string.split(" "); //将字符串以空格分割为多个字符串
    int i;
    int n = Integer.valueOf(str_arr[3].replace("人", ""));//将人前的数字从字符串类型转化为int类型
            
    for(i = 0; i < province_str.length; i++) {
        if(str_arr[0].equals(province_str[i])) { //第一个字符串为省份
            people[0][0] += n; //全国感染患者人数增加
            people[i][0] += n; //该省份感染患者人数增加
            if(province[0] == -1) //省份处于未指定状态
                province[i] = 1; //需要将该省份列出
            break;
        }
    }
}

以下函数的记录相应数据的方法与上述方法类似，便不一一列举。
  public void addSP(String string); //新增疑似患者处理
  public void addCure(String string); //新增治愈患者处理
  public void addDead(String string); //新增死亡患者处理
  public void flowIP(String string); //感染患者流入处理
  public void flowSP(String string); //疑似患者流入处理
  public void diagnosisSP(String string); //疑似患者确诊感染处理
  public void removeSP(String string); //排除疑似患者处理

  public void writeTxt(); //输出文件内容

public void writeTxt() {
    FileWriter fwriter = null;
    int i, j, k;
    try {
        fwriter = new FileWriter(out_path);
        if(province[0] == -1) //省份处于未指定状态
            province[0] = 1; //将全国以及省份改为指定状态（即列出日志文件中出现的省份）
        for(i = 0; i < province_str.length; i++) { //遍历省份查找需要列出的省份
            if(province[i] == 1) { //该省份需要列出
                fwriter.write(province_str[i] + " ");
                for(j = 0; j < type.length; j++) {
                    for(k = 0; k < type.length; k++) {
                        if(type[k] == j+1) { //即该省份需要列出且按照参数顺序
                            fwriter.write(type_str[k] + people[i][k] + "人 ");
                            break;
                        }
                    }
                }
                fwriter.write("\n");
            }
        }
        fwriter.write("// 该文档并非真实数据，仅供测试使用");
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        try {
            fwriter.flush();
            fwriter.close();
        } catch (IOException ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
}

六、单元测试截图和描述

单元测试总时间（12个测试用例）
  所用数据为example文件夹中所提供的log日志文件

1、单元测试1
  该单元测试的-date参数采用日志文件最早的一天，未指定-type和-province参数。该日志文件中提到的省份只有福建和湖北，所以输出为全国和这两个省份的信息，并且患者类型按照默认排序全部输出。

2、单元测试2
  该单元测试的-date参数采用比日志文件最早的一天更早的日期，未指定-type和-province参数。因为该日期前以及当天未有日志文件，所以所有的类型人数全为0人。而未有指定省份，便列出全国以及所有提到的省份，而因为没有日志文件，所以没有省份需要列出，只需要列出全国即可。

3、单元测试3
  该单元测试的-date参数采用比日志文件最晚的一天更晚的日期，未指定-type和-province参数。所以读取所有的日志文件，这些日志文件中提到的省份有福建和湖北，所以输出为全国和这两个省份的信息，并且患者类型按照默认排序全部输出。

4、单元测试4
  该单元测试的-province参数采用"全国","福建","湖北"，未指定-type和-date参数。因为未设置-date参数，指定日期默认为当前日期，而当前日期比日志文件中每个文件都晚，所以日志中全国和两个省份的信息都将被列出，并且患者类型按照默认排序全部输出。

5、单元测试5
  该单元测试的-province参数采用"福建","河北"，未指定-type和-date参数。因为未设置-date参数，指定日期默认为当前日期，而当前日期比日志文件中每个文件都晚，所以两个省份的信息都将被列出，并且患者类型按照默认排序全部输出。

6、单元测试6
  该单元测试的-province参数采用"河北","福建","全国"，未指定-type和-date参数。因为未设置-date参数，指定日期默认为当前日期，而当前日期比日志文件中每个文件都晚，所以全国和两个省份的信息都将被列出，而输入-province的参数并未按照顺序，输出还是按照全国和省份名称排序，并且患者类型按照默认排序全部输出。

7、单元测试7
  该单元测试的-type参数采用"ip","sp","cure","dead"，未指定-date和-province参数。因为未设置-date参数，指定日期默认为当前日期，而当前日期比日志文件中每个文件都晚，所以全国和日志中提到的两个省份的信息都将被列出，并且患者类型按照参数顺序输出。

8、单元测试8
  该单元测试的-type参数采用"sp","dead","ip","cure"，未指定-date和-province参数。因为未设置-date参数，指定日期默认为当前日期，而当前日期比日志文件中每个文件都晚，所以全国和日志中提到的两个省份的信息都将被列出，并且患者类型按照-type后所提供的参数顺序输出（即便它是混乱的）。

9、单元测试9
  该单元测试的-type参数采用"dead","ip"，未指定-date和-province参数。因为未设置-date参数，指定日期默认为当前日期，而当前日期比日志文件中每个文件都晚，所以全国和日志中提到的两个省份的信息都将被列出，并且患者类型按照-type后所提供的参数顺序输出（即便它是不按默认顺序的，不全都有的）。

10、单元测试10
  该单元测试的-date参数采用比日志文件最早的一天更早的日期，-type参数采用"cure","dead","ip"，-province参数采用"全国","浙江","福建"。因为该日期前以及当天未有日志文件，所以所有的类型人数全为0人。因为-province后的参数，所以全国和浙江，福建两个省份的信息都将被列出，并且患者类型按照-type后所提供的参数顺序输出（即便它是不按默认顺序的，不全都有的）。

11、单元测试11
  该单元测试的-date参数采用比日志文件最晚的一天，-type参数采用"sp","dead","ip"，-province参数采用"浙江","全国","福建"。所以读取所有的日志文件，这些日志文件中提到的省份有福建和湖北，所有浙江的各类型人数为0。而输入-province的参数并未按照顺序，输出还是按照全国和省份名称排序，并且患者类型按照-type后所提供的参数顺序输出（即便它是不按默认顺序的，不全都有的）。

12、单元测试12
  该单元测试的-date参数采用比日志文件最早的一天更早的日期，-type参数采用"sp"，-province参数采用"湖北","全国"。所以读取所有的日志文件。而输入-province的参数并未按照顺序，输出还是按照全国和省份名称排序，并且患者类型按照-type后所提供的参数输出（即便它是不全都有的）。

七、单元测试覆盖率优化和性能测试

1、单元测试覆盖率
  在覆盖率方面，其他没有覆盖到的部分是由于没有使用错误输入参数，也便不会覆盖到那部分的代码。其他正确性的代码基本可以通过单元测试覆盖到位。

2、性能测试

3、性能优化
  关于性能优化，我有以下几点看法，但暂时未有较好办法解决：
    a.在省份的查找对应关系上，循环使用过多，导致时间复杂度过高。
    b.判断成分过多，导致许多不必要的过程
    c.在正则表达式匹配中，使用的变量过多，导致匹配上需要花费许多时间。

八、代码规范的链接

 代码规范链接：https://github.com/muxiao167/InfectStatistic-main/blob/master/221701116/codestyle.md

九、心路历程与收获

1、做好规划

  在以往的学习中，编写一个程序时，也会大概地将需求分析做好，然后进行编写代码，到最后也能编写出一个有模有样的程序出来。但自从学习了《构建之法》，自己在本次作业中实际利用后，才发现过去的分析做的并不完整甚至还有错误。需求分析不仅仅是脑子中过一遍，最好的方法是将这些记录下来，甚至构造出一副流程图。在此之后，再进行设计分析，能够减少在编码中匆忙添加属性和方法的次数，这样也就少去修改已经写好了的方法，减少了许多不必要的工作量。

2、单元测试

  在测试程序的过程中，以往使用的方法往往是，运行程序，按照程序流程一步步输入参数，之后查看结果，结果和自己所想结果一致，便说明这个测试完成，再进行下一个测试。而这样的方法明显比较花费时间，而单元测试上，减少了这方面的工作量，甚至提高了程序测试的效率。还能将单元测试自动化，这样每个人都能很容易地运行它，并且可以使单元测试每天都运行。

3、程序完成不代表着结束

  当测试都能够成功结束后，我都会下意识认为这项任务我完成，便提交后，将之抛掷脑后。但现在我发现这并不是一个合格的程序员该做的。提交了被要求的程序，之后还有着很多需要再补充的事情。例如计算工作量，在这个程序上编写了多少代码，编写了多少单元测试，这些地方是否还有能够改进的地方。对这次程序编写一个总结，在之后能够用上的时候，再拿出来也能明白这是什么，甚至能够相应的做出改善。

4、自学

  在本次的作业，需要学习github desktop,IDEA,Jprofiler的使用，这些软件都是之前未曾使用过的，并且使用过程还都是英文的选项。在学习使用的过程中，遇到了许多的困难。在一次次想要放弃使用，想要有人在旁指导的念头下，坚持下来，查找资料，解决问题，一步步向前，到现在能够基本使用。也许是过惯了在学校有老师教导的学习生活，然而这对于我们来说并不是有利的。在这个技术不断革新的时代，需要不断地学习才能跟上脚步。也正是这样才更需要自学，不断地去学习。过程中的困难，是前进的绊脚石，需要想办法解决它，而不是在它面前停滞不前。

十、技术路线图相关仓库

1、JavaGuide
链接：https://github.com/muxiao167/JavaGuide
简介：
  本仓库存放 的文档倾向于提供一个比较详细的学习路径，让读者对于Java整体的知识体系有一个初步认识。另外，本文的一些文章也是学习和复习 Java 知识不错的实践。

2、Heart-First-JavaWeb
链接：https://github.com/muxiao167/Heart-First-JavaWeb
简介：
  本仓库存放的是Java Web 入门开发教程。面向新手友好，容易上手。

3、JAVAWeb-Project
链接：https://github.com/muxiao167/JAVAWeb-Project
简介：
  本仓库存放的是开始学习JAVA-WEB开发的一些练手项目，这些也适合初学者进行练习

4、javascript
链接：https://github.com/muxiao167/javascript
简介：
  本仓库存放的是包含javascript的基础语法，面向对象的实现和设计模式实现

5、awesome-javascript-cn
链接：https://github.com/muxiao167/awesome-javascript-cn
简介：
  本仓库存放的是JavaScript 资源大全中文版，内容包括：包管理器、加载器、测试框架、运行器、QA、MVC框架和库、模板引擎等