[课程相关]homework-05

零、准备工作

　　队伍成员：梁杰，夏天晗，谢祖三。

　　周五晚上吃完饭，我们就开始了讨论。

　　这次的要求是写服务器，客户端以及游戏结果动态显示。很明显是三个部分，我们也就顺其自然， 一人一个部分。我负责服务器，夏天晗负责游戏结果显示，谢祖三负责客户端。

　　我们使用的语言是Python，Python简洁明了，写起来很流畅。

　　这次我们并没有像前两次一样大家一起编程，而是分配完任务之后大家分别完成最后再一起测试。主要考虑到实际开发中团队成员不可能每次都在一起开发，所以我们也想模拟一下“分布式开发”，深入感受一下。

 

一、具体思路

　　虽然是“分布式开发”，但是开始仍然要进行讨论。经过我们的讨论，第5次作业的难点大概有这些：

　　难点1：服务器和客户端如何通信

　　服务器和客户端通信是重中之重，如果这个搞不定那后面都不用做了。对于这个问题，我们的主要思路是为客户端和服务器定义一套命令规则，比如客户端发送的数据如果以“check”开头，服务器就会返回当前的状态；如果以“sign”开头，服务器就会注册用户。同样，客户端也会根据服务器返回的数据执行不同的操作。

 

　　难点2：服务器和展示页面如何通信

　　这个也是一个大问题，我们参考了其他开发教程中服务器和页面的开发模式，最后决定采用数据接口来解决。数据接口就是说服务器和页面约定好一种数据格式，然后当页面访问服务器时，服务器就按照约定好的格式返回数据，页面再进行解析并显示。

 

　　难点3：如何应对多客户端

　　我们想做的是真正实用的服务器，所以只能处理单客户端是肯定不够的。对于多客户端，最直接的思路就是多线程。由于Python对多线程的支持非常好，我们实现起来也不是特别难。

 

　　难点4：大家如何协同开发

　　这是我们关注的一个重点，也是我们希望学到东西的一个环节。讨论完之后就进入开发阶段，大家如何在身处不同地方的情况下协同开发，我们并没有一个成熟的方案。不过经过我们的讨论，最后还是决定采用“同时开发”，“连环组合”，“统一测试”的方案。“同时开发”是指分配完任务之后大家同时完成自己的任务；“连环组合”是指大家完成自己的任务之后，一环一环进行组合，首先是客户端服务器组合，然后是服务器页面组合，确保出现问题可以第一时间定位；“统一测试”是指组合完成并成功运行之后，大家一起进行测试，看看在多机情况下是否可以正常运行。

　　

二、实际编写

　 　由于这次是分布式开发，所以每个人对其他人的开发过程并不是很了解，只记录自己的开发过程。

　　我开发的是服务器，主要使用的是Python的thread和socket两个库。因为自己之前没有写过服务器，所以从网上找了很多资料来学习如何使用Python编写服务器。看了很多教程之后慢慢有了头绪，按照示例代码来一点一点修改，自己的服务器雏形就出来了。

　　然后根据上面提到的几个难点，分别实现了多线程、命名规则和数据接口，接下来就是“连环组合”部分了。

　　组合并没有出问题，但是谢祖三的一句提醒让我发现了一个很严重的问题：作业要求并没有完全满足。因为之前开发时候只考虑服务器的核心功能了，并没有考虑诸如两种游戏模式、用户名重复、防DDOS等要求。发现问题之后我马上进行修改，虽然过程中出了一些小问题，但是最后还是成功搞定！

　　最后统一测试的时候也不像我们想象的那么顺利。本来我们考虑用路由器，但是连上路由之后发现互相都无法ping通，更不用说玩游戏了。后来折腾了半天，用网线互联搞定了。还得感谢谢祖三同学带了一根网线过来……

 

 

三、测试功能

　　采用人工测试。

　　

　　首先开启服务端：

$ python goldserver.py 1

　　

　　可以看到服务器开启成功，正在等待客户端连接。

　　1是指第一种游戏类型，也就是每个用户提交1个数字。如果参数改成2就是第二种游戏类型。

　　这里说明一下，游戏进行中也是可以连接服务器的，但是这样的话新连接的客户端成绩是0，对于其他客户端来说可能不太公平，所以我们留了一段时间来让所有客户端连接服务器，然后统一开始游戏。

　　然后我们运行自动连接脚本，将所有客户端连接到服务器：

 

$ python auto_play.py

　　我们可以看到有大量客户端连接到了服务器：

 

　　然后稍等一会，游戏就开始了：

　　可以看到服务器会输出游戏轮数，每轮黄金点。

　　

　　然后我们来看看页面展示，打开result.html，可以看到上面是动态黄金点的表：

 

　　这个表会随着游戏进行自动更新。

　　

　　页面下方是动态用户排名：

　　

　　同样会自动更新。

　

四、总结

　　这是我们第三次结对编程，这次并没有采用之前的一起编程的方式，而是创新的采用了一种“分布式编程”的方式来完成作业。虽然大家实际开发中遇到了很多没有想到的问题，但是通过我们的努力，所有的问题都被克服了。总的来说，这次的作业完成的比较满意，老师的要求也全部达到了。

 

 

五、独特之处

　　这里单独把独特之处列出来，方便大家查看。

　　

　　多线程：

　　　　多线程是处理高并发客户端的利器，如果没有多线程很难保证在较短的游戏时间内处理所有用户请求。

　　命令规则：

　　　　命令规则是指客户端和服务器之间通信的标准。我们采用的主要是类命令的格式，所以叫做命令规则。例如：sign username password 就是注册用户的命令，play username password 34 就是参与游戏的命令。这种方式简单有效，便于开发。

　　数据接口：

　　　　数据接口主要是处理服务器和页面间的通信。我们约定的数据类型是json格式，也就是说每当页面向服务器请求数据时，服务器会将所有黄金点以及当前用户排名封装成json格式数据返回给页面，然后页面解析json数据并进行更新。

　　动态更新：

　　　　动态更新主要是在页面内部使用js来进行高频访问，从而保证随服务器的游戏进程动态更新黄金点和用户排名。

　　

六、时间统计

Personal Software Process Stages	时间百分比(%)	实际花费的时间 (分钟)	原来估计的时间 (分钟)
计划	10%	36	24
·         估计这个任务需要多少时间，把工作细化并大致排序	10%	36	24
开发	85%	306	204
·         需求分析 (包括学习新技术)	15%	54	36
·         设计复审 (和同事审核设计文档)	10%	36	24
·         代码规范 (制定合适的规范)	5%	18	12
·         具体设计	10%	36	24
·         具体编码	35%	126	84
·         代码复审	5%	18	12
·         测试（自我测试，修改代码，提交修改）	5%	18	12
总结报告	5%	18	12
总计	100%	总用时  360	总估计的用时 240