OO第四单元作业总结

OO第四单元作业总结

一个学期的OO课程走到尾声。整个面向对象程序设计学习的过程中，感到困难、痛苦的时候多，愉悦的时候少；但现在回忆起来，愉悦的部分浮出水面；艰难的同时也感到收获颇丰。

一、本单元三次作业架构设计

第一次作业-hw13

• 主要实现类图的查询。
• 整体架构:

• 因为理论课学的不够扎实，本单元刚开始的时候看到jar包里诸多的类和接口时是感到十分棘手的，很多的精力都放在对UML模型的阅读理解上。充分理解之后，从0开始的架构过程也很困难。好在写着写着，对于UML的理解逐渐加深，思路也逐渐顺畅。
• 架构方面，我对官方包中的UmlInterface和UmlClass进行了重新的封装，并根据查询要求实现了一些新的方法，以更加有效的管理数据、更方面的实现查询。

第二次作业-hw14

• 增加了状态图和顺序图的查询。

• 在第一次作业的基础与对Uml图比较详实的了解上，本次实现难度并不大，主要的方法皆为简单的计数查询。
• 架构上面，沿用第一次作业的同时增加了StateMachine和State两类，以储存和管理状态机的状态、状态迁移以及将多种状态进行抽象统一管理。
• 在强测中因为一个类的Exception笔误导致一个点WA，暴露出测试不够的问题。事实上，本单元的测试都不足，主要时间花费在代码理解和架构上面，期盼一个扎实的架构能够带来鲁棒的结果；当然啦，事实表明，架构和测试两架马车还是要并行的。

第三次作业-hw15

• 依照8个规则实现UML图的检查功能
• 整体架构：

• 仍然时沿用了前两次作业的架构；本次的重点就是挑选合适算法实现8个检查规则。具体实现上细节比较繁杂，003和004主要使用BFS，002的循环继承需要分类和接口不同情况结合继承解决。为了解决mid5的WA，我盯着001和005 de了一天的bug。在一开始我对001的AssociateEnd理解有偏差，005则是因为细节笔误。。。测试上面，第三次作业由于本来就是实现功能检查，难度较大，需要对各个规则的特异情况进行覆盖性测试。

二、四个单元架构设计与OO方法理解的演进

• 第一单元刚一入手对面向对象可以说是一窍不通。前两次表达式作业时，我的代码几乎是完全面向过程，这一方面源于在最开始还在努力适应java语言，同时自己针对面向对象的作用认识还不够深刻；另一方面，我对代码编写没有一个整体的工程化认识，对每一次的下一次作业可能出现的状况没有任何预判，编写时只关注于该次作业本身的任务上，导致代码毫无扩展性。可以说，在第三次作业的难度的逼迫下，我才迟迟开始了面向对象编程，整个代码架构才算有些样子了。
• 第二单元多线程电梯可能是我度过的最困难的一个单元。(当然第三单元中测的温水也把我煮的熟的透透的...) 多线程的坑我几乎一踩一个准，暴力轮询、死锁等等问题在我的代码中屡屡出现。而关于多线程的调试与优化，也仅仅停留在能够编写python使批量输入带时间戳的请求，其余的包括自动输出检查、自动构建随机或特殊样例、算法效率分析等相关方面并未涉及。被多线程烤的焦头烂额就并没有投入特别多在代码架构上，我也终于明白了代码架构应该在写代码之前就想好，而不是出问题了再重构==。仅仅尝试了生产者与消费者模式，但很显然是不够的（比如在讨论课上看到了诸如“单例模式”等）。设计模式作为已经经过验证的套路，是可以拿来就用的。重复造轮子绝不可取。
• 第三单元JML，一上来的时候我过分轻敌，以为大致照着JML写出代码就完成任务了（远远不是），于是强测爆零也并不意外（当然当时很意外）。事实上，这一单元的考察很综合，从架构、算法的选择、数据存储到测试都有很细致的考察。架构设计上，在讨论课的分享/别人的代码中我才发现，可以单独创建图类、并进行分类处理。我在写代码时是完全没有想到，只呆呆跟着搭好的框架走的。算法上，我在第二次、第三次作业中逐渐开始使用并查集、优先队列、Tarjan算法等等以降低复杂度，这可是说是对数据结构和算法的一次充分练习。数据存储的重要在这一单元体现的很明显，我也为我之前的大意感到惭愧。在讨论课同学的分享以及实际实践中，我现在已经能比较清楚地区分像HashMap, ArrayList, LinkedList等等存储结构的特点，以选择最合适的存储容器。测试方面，我一直都是一个惰于测试的人，在这一单元也是吃尽了苦头。本单元中，学习了JUnit和JMLUnitNG。后一种比较旧，有时不太兼容，主要还是依靠JUnit，使用简单便捷，给第四单元打下了一定的基础。
• 第四单元UML考察的能力相较于前三个单元而言最为综合，要编写的代码部分的架构要从0开始搭建。四个单元顺下来，其实强烈的感受到单元间层层递进的关系；到了最后一个单元，也可以说是一个面向对象课程的总结与升华。经过前三单元的历练，可以说我已经掌握了一些基础架构的方法，也终于能够在开始写代码的最之前，建构好大致建构。

三、四单元中对测试理解与实践的演进

就像我之前所说，我一直是个惰于测试的人，整体测试上面没有太多进展，倒是积累了很多教训。

• 第一单元时，基本上以手动构造一些边界数据样例为主。会在自己测试时记下具体样例以便互测。
• 第二单元手动测试宛如天方夜谭。尝试了Python编写批量输入带时间戳的请求，试图编写自动数据生成未果。
• 第三单元的核心在学习了JUnit，可以对代码进行一个比较全面的覆盖性测试，收获颇多。
• 第四单元在测试上没有太多进展，主要还是以重视架构避免bug产生以及在starUML观察uml图来进行debug。

四、课程收获

​ 很多的收获在上面几个部分中已经一一举例了，在这里就做一个宏观上的总结吧。

​ 整个面向对象课程核心训练的，在我看来是【以工程化的方式解决实际问题的能力】。工程化这个词蕴含的东西就很多了，包括：有效、高效、更强的可扩展性...于是为了达到这个目标，我们进行了面向对象、多线程编程，使用了不同的设计模式以及多种架构，学习了系统的调试、测试方法，掌握了规范性语言使代码规范化...

​ 从一main到底的完全面向过程式编程，到会提前思考程序架构、设计不同类和对象，我认为OO课程，尽管过程痛苦，对于我的能力锻炼和提升是显著的。我也十分感激这一学期的训练。

五、对课程的改进建议

• 也许是我比较木讷，我感觉第三单元JML作业一上来提示很少，直接就照着JML写就以为完事儿了；而同时第三单元的中测又过弱（相较于其他单元），导致交上去的代码与实际能过强测的代码差距过大，在代码撰写阶段得不到特别充分的锻炼。希望可以给更多的提示，引导大家去进行一些架构和算法的优化；或者中测变强一些。
• 希望能在course平台公布实验课成绩以及测试结果。
• 希望在授课内容上内与实验课的联系更紧密；现在有一点点感觉理论和实践的割裂，实验上的问题大多靠自学完成。

六、线上学习OO课程的体会

单从课程内容上来说，oo课程线上或线下其实差距并不大。线上学习的主要挑战在于在家的自律性和与同学/老师的当面交流、讨论问题。作为本身自制能力一般、有问题很需要当面和同学讨论的类型，我在学期中间一度因自己de不出bug又无人交流感到很痛苦。我也相信，如果这学期的OO是在校完成，我会有更多的收获，也会获得更好的结果。（还是希望疫情早日过去、能早日返校吧。）