20175205 结对编程项目-四则运算 总结博客

Posted 2021-02-16 orii

20175205 20175306 结对编程项目-四则运算 总结博客

需求分析（描述自己对需求的理解，以及后续扩展的可能性）

• 需求分析
  • 用户需求（往往不是真实需求）
  • 产品需求（对用户需求提炼分析）
• 需求分析的步骤
  • 挖掘真实需求（需要透过现象看本质，挖掘真实需求）
    • 目标用户
    • 使用场景
    • 想要解决的问题
  • 提出解决方案（不只局限于用户的需求）
  • 筛选和验证方案

针对于本问题：

用户需求

• 自动生成小学四则运算题目(加、减、乘、除)；支持整数；支持多运算符（比如生成包含100个运算符的题目）；支持真分数；统计正确率

• 扩展需求：文件，处理生成题目并输出到文件，完成题目后从文件读入并判题；多语言支持：简体中文, 繁體中文, English；生成题目去重

  分析需求

• 挖掘真实需求：
  • 目标用户：小学生
  • 使用场景：小学生进行数学有关四则运算题目的测试
  • 想要解决的问题：设计一个可以让学生测试的程序

• 提出问题和解决方案：让用户可以进行数学测试，可以是数学四则运算测试，还可以是"开根号，幂运算"等等，还可以支持更多语言。

设计思路（同时输出UML类图）

上课讲了SOLID原则，反看第一周完成的代码，那都是个什么玩意，充分的满足了“低内聚，高耦合”，添加新要求的时候，一动都得动，无从下手，因此我决定重新修改，试着向SOLID原则靠拢，这样下次再添加什么需求的时候就不用全篇“大动”。

SOLID

• 单一职责原则（高内聚）：让一个类只做一种类型责任，当这个类需要承当其他类型的责任的时候，就需要分解这个类。
• 开放封闭原则：对扩展是开放的，而对修改是封闭的。
• 代替原则：当一个子类的实例应该能够替换任何其超类的实例时，它们之间才具有is-A关系
• 接口分离原则：不能强迫用户去依赖那些他们不使用的接口。换句话说，使用多个专门的接口比使用单一的总接口总要好。
• 依赖倒置原则（低耦合）高层模块就不应该依赖于底层模块，二者都应该依赖于抽象模块
  

本周设计

• 用户后期需求也许还会增加除了+、-、*、÷、（）、/ 以外的符号比如需要开根号，求幂运算等等，因此我还增加了产生数学题目的抽象类
• 增加真分数的情况，而且要添加真分数的运算，注意分母为零的情况
• 针对于不同年龄段的学生，可能掌握的能力也不同，因此我对此也做了更改。比如，一年级能做加减运算；二年级能做乘除运算；三年级能做含括号的运算；其他年级就可做分数运算。
• 处理生成全部题目并输出到文件，并从文件读入并判题
• 多语言支持：简体中文, 繁體中文, English
• 生成题目去重：经过分析，我认为就是运算符多于一个的题目，只要后缀表达式相同，那么就是重复的式子，因此我从这个角度进行了修改。但是后来和其他组同学讨论，发现这种方法并不全面，有很大的漏洞。。。

实现过程中的关键代码解释

import java.util.Locale;
import java.util.ResourceBundle;
public abstract class Language {
    public abstract void Print(String s);
}
public class Chinese extends Language{
    public Chinese(){}
    public void Print(String s){
        Locale locale1 = new Locale("zh","CN");
        ResourceBundle res1 = ResourceBundle.getBundle("zh_CN",locale1);
        System.out.print(res1.getString(s));
    }
}
public class English extends Language{
    public English(){}
    public void Print(String s) {
        Locale locale2 = new Locale("en", "US");
        ResourceBundle res2 = ResourceBundle.getBundle("en_US", locale2);
        System.out.print(res2.getString(s));
    }
}
public class TChinese extends Language {
    public TChinese(){}
    public void Print(String s){
        Locale locale3 = new Locale("zh","TW");
        ResourceBundle res3 = ResourceBundle.getBundle("zh_TW",locale3);
        System.out.print(res3.getString(s));
    }
}

注：此处代码是为了实现程序的多语言切换（国际化），软件实现国际化，需具备以下两个特征：
1、对于程序中固定使用的文本元素，例如菜单栏、导航条等中使用的文本元素、或错误提示信息，状态信息等，需要根据来访者的地区和国家，选择不同语言的文本为之服务。
2、对于程序动态产生的数据，例如(日期，货币等)，软件应能根据当前所在的国家或地区的文化习惯进行显示。

if(s1.equals("1")&&(s2.equals("1")==false)){
            Numerator1 = 1;
            Denominator1 = 1;
            str2 = s2.split("/");
            Numerator2 = Integer.parseInt(str2[0]);
            Denominator2 = Integer.parseInt(str2[1]);
        }
        else if(s2.equals("1")&&(s1.equals("1")==false)){
            Numerator2 = 1;
            Denominator2 = 1;
            str1 = s1.split("/");
            Numerator1 = Integer.parseInt(str1[0]);
            Denominator1 = Integer.parseInt(str1[1]);
        }
        else if(s1.equals("1")&&s2.equals("1")){
            Numerator1 = 1;
            Denominator1 = 1;
            Numerator2 = 1;
            Denominator2 = 1;
        }
        else{
            if((s1.contains("/")==true)&&(s2.contains("/")==false)){
                str1 = s1.split("/");
                Numerator2 = Integer.parseInt(s2);
                Denominator2 = 1;
                Numerator1 = Integer.parseInt(str1[0]);
                Denominator1 = Integer.parseInt(str1[1]);
            }
            else if((s2.contains("/")==true)&&(s2.contains("/")==false)){
                Numerator1 = Integer.parseInt(s1);
                Denominator1 = 1;
                str2 = s2.split("/");
                Numerator2 = Integer.parseInt(str2[0]);
                Denominator2 = Integer.parseInt(str2[1]);
            }
            else if((s2.contains("/")==false)&&(s2.contains("/")==false)){
                Numerator1 = Integer.parseInt(s1);
                Denominator1 = 1;
                Numerator2 = Integer.parseInt(s2);
                Denominator2 = 1;
            }
            else{
                str1 = s1.split("/");
                str2 = s2.split("/");
                Numerator1 = Integer.parseInt(str1[0]);
                Denominator1 = Integer.parseInt(str1[1]);
                Numerator2 = Integer.parseInt(str2[0]);
                Denominator2 = Integer.parseInt(str2[1]);
            }
        }

这个部分是我一开始没有想到的情况，通过测试等手段发现了分母为零的情况，不是分数的情况。

测试方法

运行过程截图

代码托管

遇到的困难及解决方法

Q： 将带有÷号的题目输入文件，却出现了乱码。。。心态爆炸，本来好好的程序，加了个文件就输不出来了？？？
A：原来是系统的编码和程序的编码采用了不同的编码格式。在用Java程序进行读写含中文的txt文件时，经常会出现读出或写入的内容会出现乱码。通常，假如自己不修改的话，windows自身采用的编码格式是gbk(而gbk和gb2312基本上是一样的编码方式),而IDE中Encode不修改的话，默认是utf-8的编码，这就是为什么会出现乱码的原因。当在OS下手工创建并写入的txt文件（gbk），用程序直接去读（utf-8），就会乱码。为了避免可能的中文乱码问题，最好在文件写入和读出的时候显式指定编码格式。因此，我在输入读写文件上做了改动，表明了编码格式！！

try{
                    OutputStreamWriter write = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(file),"gbk");
                    BufferedWriter writer = new BufferedWriter(write);
                    writer.write(t);
                    writer.write(" = ");
                    writer.close();
                }
                catch (IOException e){}
                try{
                    InputStreamReader read = new InputStreamReader(new FileInputStream(file),"gbk");
                    BufferedReader reader = new BufferedReader(read);
                    System.out.print(reader.readLine());
                    read.close();
                }
                catch (IOException e){}

Q：多语言支持是什么鬼。。。就一直if-else？？
A：Java中有ResourceBundle这样的类，可以做到

• 轻松地本地化或翻译成不同的语言
• 一次处理多个语言环境
• 以后可以轻松进行修改，以便支持更多的语言环境
  这个类的作用就是读取资源属性文件（properties），然后根据.properties文件的名称信息（本地化信息），匹配当前系统的国别语言信息（也可以程序指定），然后获取相应的properties文件的内容。具体实施就是：
• 在src目录下建后缀为properties的文件，我的理解是，可以一个语言体系建一个对应的读取资源属性文件
• 文件里面放的内容是我想输出的字符串所对应的ASCII（可用ASCII转换器）
• 我建了一个Language的类，里面包含3个方法，分别是中英繁体的实现;需要英文时，就调用实现英文的方法即可

Q：如何实现去重
A：我一开始的想法是，只要后缀表达式相同，那么就是相同的题目，但经过和伙伴讨论之后，又产生了新的想法，将每次进行运算的num1 op num2放入一个数组中，只要两个数组完全相同，那么就是相同的题目。（想法还在实施中）

对结对的小伙伴做出评价（重点指出需要改进的地方）

哇，小伙伴简直太重要了，我听了老师的各种原则之后，看我的程序简直是一团乱麻，剪不断理还乱，藕断丝连，你中有我，我中有你。。。因此我决定，按照SOLID原则及需求分析步骤，和我的小伙伴激烈讨论，给我提供了非常好的思路，重新整理了我的程序。我发现，在完成扩展内容的时候，就可以做到对外扩展，对内封闭，非常开心！和小伙伴的合作很顺利，我们分工明确，积极讨论，互相改错，相互进步，在此次结对学习过程中受益匪浅，不仅对知识点有了巩固和拓展，还对编程的思路方式等有了新的模式。

参考

Java读写txt文件时防止中文乱码问题出现的方法介绍
JAVA中ResourceBundle使用详解

PSP

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划
? Estimate	? 估计这个任务需要多少时间	600	900
Development	开发
? Analysis	? 需求分析(包括学习新技术)	20	30
? Design Spec	? 生成设计文档	20	30
? Design Review	? 设计复审	20	30
? Coding Standard	? 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	20	40
? Design	? 具体设计	30	40
? Coding	? 具体编码	400	600
? Code Review	? 代码复审	30	40
? Test	? 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	20	30
Reporting	报告
? Test Repor	? 测试报告	10	20
? Size Measurement	? 计算工作量	10	10
? Postmortem & Process Improvement Plan	? 事后总结, 并提出过程改进计划	20	30
	合计	600	900

总结学到的内容

这次做结对项目本着可以学到东西的目的，我对自己的代码的大致模型改了很多次，第一周自己尝试的时候虽然做出了符合要求的程序，但是内在关系还是非常杂乱的，完全不满足SOLID原则；在听了相关讲解之后，对设计模式，如何做需求分析，怎样写出高内聚低耦合的程序有了一定的了解，因此我努力的对自己的程序不断修改，努力完成一份符合设计原则的代码；在个过程中遇到了非常多的问题，解决完这个问题，又会产生下个问题等待优化，我不得不上网百度，和同学讨论，这样两个思想的碰撞产生的是无穷的力量，不仅增加了我的知识储备，还大大提高了自己的抗压能力，写完代码非常有成就感。