结对作业

Posted 2020-10-29 大果子lg

组员：吕国馨  夏江华

1.coding.net地址：https://git.coding.net/lvgx/pair_programming.git

2.12.PSP：

SP2.1	任务内容	计划共完成需要的时间(min)	实际完成需要的时间(min)
Planning	计划	30	60
·        Estimate	·   估计这个任务需要多少时间，并规划大致工作步骤	30	60
Development	开发	35*60+25分	45*60分
·        Analysis	·         需求分析 (包括学习新技术)	60	45
·        Design Spec	·         生成设计文档	0	0
·        Design Review	·         设计复审 (和同事审核设计文档)	2*60	3*60
·        Coding Standard	·         代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	10	15
·        Design	·         具体设计	12*60	12*60
·        Coding	·         具体编码	2*8*60	3*8*60
·        Code Review	·         代码复审	4*60	4*60
·        Test	·         测试（自我测试，修改代码，提交修改）	15	60
Reporting	报告	5.5*60	9*60
·         Test Report	·         测试报告	60	0
·         Size Measurement	·         计算工作量	30	60
·         Postmortem & Process Improvement Plan	·         事后总结, 并提出过程改进计划	4*60	8*60

3.看教科书和其它资料中关于Information Hiding, Interface Design, Loose Coupling的章节，说明你们在结对编程中是如何利用这些方法对接口进行设计的。

　　Information Hiding:信息隐藏指在设计和确定模块时，使得一个模块内包含的特定信息（过程或数据），对于不需要这些信息的其他模块来说，是不可访问的。

1972年，David Parnas 发表了一篇题为《论将系统分解为模块的准则》的论文首次让公众注意到信息隐藏这一概念。 信息隐藏式结构程序设计与面向对象设计的基础之一。在面向对象设计中，它又引出了封装和模块化的概念，并与抽象的概念紧密相关。 信息隐藏是软件的首要技术使命中格外重要的一种启发式方法，因为它强调的就是隐藏复杂度。

　　信息隐藏在设计的所有层次上都有很大作用：从用具名常量代替字面常量，到创建数据类型，再到类的设计、子程序的设计以及子系统的设计等等。

　　为什么要隐藏？

1. 隐藏复杂度：这样你就不用再去应付它，除非你要特别关注的时候；
2. 隐藏变化源：这样当变化发生时，其影响就能被限制在局部范围内。复杂度的根源包括复杂的数据类型、文件结构、布尔判断以及晦涩的算法等等。

　　例如：把具体调用的数字信息隐藏起来，写入一个常量中，如果需要更改常量的值，只需要改动一处即可。

　　资料链接：https://blog.csdn.net/gongchuangsu/article/details/53895916

　 Interface Design，Loose Coupling： 松耦合的目标是最小化依赖。松耦合这个概念主要用来处理可伸缩性、灵活性和容错这些需求。

　　　　这两个概念是相辅相成的，后者是前者的目的，前者是后者的实现手段。面向接口编程是软件工程领域常用的设计手段，这对于一个团队而言，是非常重要的，在做一个团队项目时，有人可能负责领域模型M（Model），有人负责前台V（View），有人负责业务逻辑C（Controller），在这种MVC的设计模式驱动下，我们首先想到的就是：定义一套公共的接口，方便各个模块之间的通讯。面向接口的程序设计思想是一种有效的手段。比如一个做业务逻辑的Team，他们并不清楚业务数据的CURD实现，但他们只要通过面向于数据组提供的一整套接口进行编程即可，同时，数据组的开发可以并行进行，这样，不需要等待一个模块的完成就可以预先“使用”这个模块，极大的提高了团队的效率

　　　　资料链接：https://www.cnblogs.com/magiccode1023/archive/2012/10/23/2736257.html

4）计算模块接口的设计与实现过程。设计包括代码如何组织，比如会有几个类，几个函数，他们之间关系如何，关键函数是否需要画出流程图？

　　总共设计了七个类：Algorithm  Algorithm1 Algorithm2 GUI JiSuan Panduan Yusuan

　　其中GUI是主函数，也负责显示GUI界面，Algorithm  Algorithm1 Algorithm2 JiSuan是同级的class，分别负责计算既有乘除又有括号或者既没有乘除也没有括号，只有乘除，只有括号，计算上传文件中的运算式。这几个功能

　　

5) 计算模块接口部分的性能改进。记录在改进计算模块性能上所花费的时间，描述你改进的思路，并展示一张性能分析图，并展示你程序中消耗最大的函数。　　

　　说句实话，自我感觉能完成这个项目就很不错了，还要什么性能优化呀。。。但是我们已经尽力优化性能了，比如挺高代码利用率了。比如Puanduan类，和Yunsuan类，我们把它两生成两个类，其他类直接调用，减少代码长度。尽量减少内存开支，比如不定义数组，改用容器，因为数组的每个存储单元利用率不高。一般数组我们都往大的开，因为怕其不够用，但是这种方法会导致，大量内存单元没有被利用。题目要求最大生成10000到题目，如果你开10000大小的数组，当我们只生成10道题时，会有99990个内存没被利用。我们还尽量减少循环套循环，从而减少时间的消耗。

　　如何性能分析？百度上说是，进行溢出测试，将代码进行死循环，使得当CPU达到100%时，查看时间，时间越短，性能越好。

　　我们的分析方法是：通过JProfiler，进行性能分析。

　　总体分析图：包括CPU，内存，线程等等。

　　

　　性能分析过程：

　　

性能分析过程：

我们用三组数据分别对三个主要函数进行时间上的测试：

函数一：Algorithm函数，他用时最短，只用了11640微妙，且30%的原因在于文本的输入与输出，这是无法避免的，所以未进行优化。

　　

 

　　函数二：Algorithm2函数，用时37789微妙，此函数30%的用时是在调用JiSuan函数上，JiSuan的用时主要是在出栈上，也是无法避免的。

　　

　　函数三:Algorithm1函数用时最长，用时60390微妙，此函数用时主要是循环，此函数中有一个三重循环和大量二重循环，导致了时间过长。从图像也可以看出，橙色占的比例接近90%（橙色代表，阻碍与消耗，不是正常运行程序时间）。

　　

　　　　性能优化：对于循环过多的Algorithm1函数，进行了优化，减少了几个循环，之后，我们又减少了大量循环，因为老师的需求降低（中间过程可以保证不再范围之内，这使得我们的程序，更加简洁）

　　

　　可见，时间明显降低！

　　我们还对界面程序的性能进行分析，和优化，改进,文件也通过ps.close();进行关闭，按F4再一次查看，内存占用率明显减少，文件也都关闭了，但是仍有内存没释放，我们会继续改进的，性能分析结果如下。

　　

6）计算模块部分单元测试展示。展示出项目部分单元测试代码，并说明测试的函数，构造测试数据的思路。并将单元测试得到的测试覆盖率截图，发表在博客中。只需要测试命令行部分，且该部分覆盖率到90%以上，否则单元测试部分视作无效。

 

测试单元代码：

　　

1 public class Test { 2      3     private static int n=10; 4     private static int m1=1; 5     private static int m2=50; 6     private static int o=4; 7     private static int c=0;     8     private static String s="11+(43-(35-(14+26)))"; 9     10     public static void main(String[] args) {11         // TODO Auto-generated method stub12         Command.main(null);// 主界面13         System.out.println(Algorithm.Algorithm(n, m1, m2, c, o)); //生成题目函数一14         System.out.println(Algorithm.Algorithm(n, m1, m2, c, o)); //生成题目函数二15         System.out.println(Algorithm.Algorithm(n, m1, m2, c, o)); //生成题目函数三16         GUI.main(null);  // 中文界面17         GUI1.main(null); // 英文界面18         //JiSuan.JiSuan(s);19     }20 21 }

 

　　

我对9个类进行了测试：采用结合或者独立的测试方法，来分别观察其代码覆盖率；

　　第一组数据：

　　　　Command.java:这是一个语言选择窗口。

　　　　Algorithm.java:是一个可以生成加减乘除并且带有括号式子的类。

　　　　JiSuan.java:是一个可以计算式子，并且返回结果的类。

　　　　Panduan.java:是一个判断运算符优先级的类

　　测试结果如下：

　　　　

 

　　第二组数据：

　　　　GUI.java和GUI1.java:分别是生成汉语出题窗口和英语出题窗口、汉语上传文件和英语上传文件的窗口。测试结果如下：

　　　　

 

　　第三组数据：

　　　　YunSuan.java:一个进行简单加减乘除运算的类。测试结果如下：

　　　　

 

　　　第四组数据：

　　　　Algorithm1.java：是一个能生成乘除不带括号和不带乘除不带括号式子的类。测试结果如下：

　　　　

 　　

　　　　Algorithm2.java：是一个生成不带乘除带括号式子的类。测试结果如下：

　　　　

 

总体来说，代码覆盖率为：91.47%

7）计算模块部分异常处理说明。在博客中详细介绍每种异常的设计目标。每种异常都要选择一个单元测试样例发布在博客中，并指明错误对应的场景。

　　

　　异常处理一：就是对输入出题数、运算符个数、范围等进行判断，判断其是否合法或者超出其范围。（只展示了，出题数的代码，其他雷同）

　　　　 1 try { 2     n1 = Integer.parseInt(n.getText()); 3     if (n1 <= 0 || n1 > 10000) { 4         n.setText("n的范围不在[1,10000]内，请重新输入"); 5         return; 6     } 7     flag0 = 1; 8 } catch (Exception a) { 9     n.setText("n的格式不合法,请重新输入!");10 }

　　对应场景：

　　　　

　　

　　异常处理二、文件异常处理

　　　　1 try {2     ps = new PrintStream("result.txt");// 生成文件3     System.setOut(ps);4 } catch (Exception e) {5     System.out.println("文件生成错误");// 提示6 }

　　对应场景：

　　

　　

　　点击出题时，如果文件生成错误，将不再生成。

　　异常处理三：文件过滤

　　　　1 FileNameExtensionFilter filter = new FileNameExtensionFilter("war", "xml", "txt", "doc", "docx");

　　对应场景：

　　　　只能找到此格式的文件，其他格式文件，都被过滤了。

　　　　

　　

　　异常处理四：编码异常

　　　　1 InputStreamReader read = new InputStreamReader(new FileInputStream(f), "UTF-8");

　　对应场景：

　　　　只能处理UTF-8文件，要不会出现乱码。

　　　　

　　异常处理五：用户不存在异常

　　　　如果你没有注册，即文件中没你的用户信息，会报用户不存在异常。

 1 int flag = yanZheng(user.getText(), password.getText()); 2 if (flag == 1) { 3     GUI.main(null); 4 } else if (flag == 0) { 5     user.setText("密码错误!"); 6     return; 7 } else { 8     user.setText("账号不存在!"); 9     return;10 }

　　　　

　　　　对应场景：

　　　　

　　　　

　　　异常处理六：用户和密码不匹配

　　　　即当用户存在时，但是密码输入和注册时的不同时，会报密码错误。代码如上：

　　　　对用场景：

　　　　　　　　

　　　　　

　　异常处理七：用户已存在

　　　　即当注册过程中，如果该用户已存在，会报用户已存在错误。

　　　　

1 int temp = yanZheng(user.getText(), password.getText());2 if(temp==0||temp==1)3 {4     user.setText("账号已存在,请重新注册!");5     return ;6 }

　　　　

　　　　对应场景：

　　　　

　　　　

　　　异常处理八：注册信息不合法

　　　　注册时，对账号和密码有一定限制，当超出限制时，会报错。

　　　　

 1 try { 2     int user1 = Integer.parseInt(user.getText()); 3     if (user1 <= 0 || user1 >= 1000000) { 4         user.setText("用户名多余6位，或者不合法!"); 5         return; 6     } 7 } catch (Exception a) { 8     user.setText("账号有多余字符(只能是数字),请重新注册!"); 9     return;10 }11 try {12     int password1 = Integer.parseInt(password.getText());13 } catch (Exception a) {14     user.setText("密码有多余字符(只能是数字),请重新注册!");15     return;16 }

　　

　　为了方便起见，限制有点严格，必须是数字字符串，而且不能超过6位，其实不太合理，但是程序实现很简单。

　　　　对应场景：

　　　　

　　　　

　　　　

8）界面模块的详细设计过程。在博客中详细介绍界面模块是如何设计的，并写一些必要的代码说明解释实现过程。

　　1.生成主页面包含出题数，数值范围，运算符个数，是否带乘除豪及括号，上传题目等基本条件

　　2.点击出题按钮，依次跳转到随机生成的题目

　　　　1）点击下一题按钮，显示下一题的情况

　　　　2）点击提交按钮，生成新的界面，显示答题情况及用时

　　3.点击上传文件按钮，跳转到选择本地文件的界面

　　　　2）点击确定，生成本地文件中的题目，以随机出题的格式显示

9）界面模块与计算模块的对接。详细地描述UI模块的设计与两个模块的对接，并在博客中截图实现的功能。

 　　界面模块与计算模块的对接是通过监听器来实现的，监听器是通过对不同按钮的点击事件进行监听，调用不同的函数方法。例如点击

出题按钮，触发监听器，调用出题函数，在新的页面内生成随机运算式。点击下一题按钮，触发监听器，调用方法进行运算并且跳转到下一题等等。

10）描述结对的过程，提供非摆拍的两人在讨论的结对照片

　　1.对于之前的个人作业进行总结与分析：虽然大家都写了四则运算的个人作业，但不同的模块有不同的长出，所以要将两个人的代码进行一个综合，取长补短，尽可能实现最优的算法

　　2.对于新增模块进行设计规划与任务分配。比如新增加的GUI界面，先要进行功能的设计，再进行模块的实现。有效率的设计规划大大提高了作业的完成效率

　　3.对于模块的总和。再分工做各自的任务后，要对项目进行一个总和，实现结对项目的基本功能。

　　4.对项目进行一些基本的测试，修改一些潜在的bug

　　5.对项目的进一步完善，比如一开始并没有实现中英文切换的功能，经过大家的交流与探讨，决定使用数组来完整中英文的切换这一功能。并对之前一些功能出现的bug进行测试。

　　6.再进行测试，完成项目的收尾工作。

11.说明结对编程的优点和缺点。同时指出结对的每一个人的优点和缺点在哪里 (要列出至少三个优点和一个缺点)。

　　下面是一些结对编程的优点：

1. 程序员互相帮助，互相教对方，可以得到能力上的互补。
2. 可以让编程环境有效地贯彻Design。
3. 增强代码和产品质量，并有效的减少BUG。
4. 降低学习成本。一边编程，一边共享知识和经验，有效地在实践中进行学习。
5. 在编程中，相互讨论，可能更快更有效地解决问题。

　　当然，结队编程也会有一些不好的地方：

1. 对于有不同习惯的编程人员，可以在起工作会产生麻烦，甚至矛盾。
2. 有时候，程序员们会对一个问题各执己见（代码风格可能会是引发技术人员口水战的地方），争吵不休，反而产生重大内耗。
3. 两个人在一起工作可能会出现工作精力不能集中的情况。程序员可能会交谈一些与工作无关的事情，反而分散注意力，导致效率比单人更为低下。
4. 结对编程可能让程序员们相互学习得更快。有些时候，学习对方的长外，可能会和程序员们在起滋生不良气氛一样快。比如，合伙应付工作，敷衍项目。
5. 面对新手，有经验的老手可能会觉得非常的烦躁。不合适的沟通会导到团队的不和谐。
6. 新手在面对有经验的老手时会显得非常的紧张和不安，甚至出现害怕焦虑的的精神状态，从而总是出现低级错误，而老手站在他们后面不停地指责他们导致他们更加紧张，出现恶性循环。最终导致项目进展效率低下，并且团队貌合神离。
7. 有经验的人更喜欢单兵作战，找个人来站在他背后看着他可能会让他感到非常的不爽，最终导致编程时受到情绪影响，反而出现反作用。

　　是否使用结对编程，需要具体问题具体分析，不可盲目。任何事手都有他的好与坏，结对编程也不例外，只有知道了好与坏，你才能更好的利用它。

　　资料链接：https://kb.cnblogs.com/page/58732/

　　成员优点：认真，上进，创造性思维强

　　　　缺点：模块化思维欠缺