地鐵線路項目-結對編程

#地鐵線路項目-結對編程編程

2019.7.25 完成了模塊開發；填寫PSP實際完成時間；完成了模塊設計；進行單元測試、黑盒測試。數組

PSP表記錄：

PSP2.1	Personal Software Process Stages	Time	Real Time
Planning	計劃	1h	1h
· Estimate	· 估計這個任務須要多少時間	1h	1h
Development	開發	21h	20.5h
· Analysis	· 需求分析 (包括學習新技術)	2h	1.5h
· Design Spec	· 生成設計文檔	2h	1h
· Design Review	· 設計複審 (和同事審覈設計文檔)	1h	1.5h
· Coding Standard	· 代碼規範 (爲目前的開發制定合適的規範)	2h	-
· Design	· 具體設計	2h	1.5h
· Coding	· 具體編碼	6h	8h
· Code Review	· 代碼複審	2h	1h
· Test	· 測試（自我測試，修改代碼，提交修改）	4h	6h
Reporting	報告	6h
· Test Report	· 測試報告	2h	-
· Size Measurement	· 計算工做量	2h	-
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 過後總結, 並提出過程改進計劃	2h	1.5h
	合計	28h

計算模塊設計與實現過程

1.模塊設計性能

命令解析模塊：接受命令行運行時帶入的參數，正確提取參數，而且可以忽略錯誤的參數，必要時給與響應的提示。單元測試

具體流程：遍歷全部參數，判斷是否屬於一種命令，若是是對應的命令，則提取命令後面對應的參數值，若是沒有提取到必須的參數值在提示命令錯誤信息，以此處理完全部的參數，最後返回提取到的命令和對應的參數值。學習
地鐵地圖解析模塊：測試

（1）分析項目中涉及到的對象，包括站點、地鐵線、地鐵線路圖、路徑(一條線上的兩個站點)，分別定義了以下的結構。編碼

站點spa

class Station {
        public:
            string StationName;//站點名稱
            vector<string> BelongTo ;//地鐵線的名稱
            vector<int> IndexOfLine;//對應的地鐵線上的站序號
            bool Visited;//是否已被訪問
     };

地鐵線路

template<class T> class Line 
    {
    public:
        string LineName;
        vector<T> Stations;
    };

地鐵線路圖

class Map {
        public:
            //全部的站點
            map<string, Station> Stations;
            //全部的地鐵線
            map<string, Line<Station>> Lines;
    };

路徑

class Path{
        public:
         	int Start;//線路段開始序號
            int End;//線路段結束序號
            int Next;//下一段序號
            Line<Station> PathLine;//當前地鐵線
    };

（2）讀入地圖文件中的字符串數據，進行字符串分割並建立上面列出的一系列對象，做爲後續線路查詢和線路搜索任務的數據。

線路查詢模塊：命令行

輸入線路名稱，獲取到一個線路Line<Station> line。獲取方式爲直接經過Map對象的map<string, Line<Station>>對象Lines，直接經過站點名字查出Line<Station>。設計
線路搜索模塊：接受輸入的起點站和終點站的名字，輸出多段地鐵線路路徑vector<vector<Path>> paths，可能存在多條相同長度的線路。具體的流程以下：

（1）首先經過地鐵線路圖對象的Stations，經過名字直接找到對應的地鐵線路，（2）以對應的站點爲起點進行廣度遍歷：向其所在線路的兩個方向搜索；（3）每一輪標註當前站點爲已訪問，搜索前進一個站點，並更新路徑；（4）經過換乘點時增長新的路徑（換乘線路的兩個方向）（5）直到搜索到對應的終點，或者一條線的終點，或者一個被訪問過的點；（6）記錄通過的每條地鐵線路的路徑，返回一個路徑的數組，便是咱們要搜索的最短路徑。這樣的路徑可能不止一條。
最後實現的模塊提供了三個主要接口：

··· //初始化地圖 Map InitMap(string mapFile); //搜索地鐵線 Line<Station> SearchLine(string lineName, Map& map); //搜索線路 vector<vector<Path>> SearchPaths(string startStation, string endStation, Map& map); ···

性能分析

暫時未作性能分析。

單元測試

單元測試的覆蓋率沒法看到，設計了9條單元測試用例，以下：

//測試輸入不存在的地圖文件初始化地圖
    TEST_METHOD(TestInvalidMapPath)
    {
        //
        Map map = Core::InitMap("");
        Assert::AreEqual((int)map.Lines.size(), 0);
    }
    //測試存在的地圖文件初始化地圖
    //要檢測每一條線的每個站點太費事了，先只統計數量
    TEST_METHOD(TestValidMpathPath)
    {
        Map map = Core::InitMap("subway.txt");
        Assert::AreEqual((int)map.Lines.size(), 6);
        Assert::AreEqual((int)map.Stations.size(), 140);
    }

    //測試存在的地鐵線路
    TEST_METHOD(TestSearchExistLine)
    {
        Map map = Core::InitMap("subway.txt");
        string lineName = "1號線";
        string stations[23] = { "劉園","瑞景新苑","佳園裏","本溪路","勤儉道","洪湖裏","西站","西北角","西南角","二緯路","海光寺","鞍山道","營口道","小白樓","下瓦房","南樓","土城","陳塘莊","復興門","華山裏","財經大學","雙林","李樓" };
        Line<Station> line = Core::SearchLine(lineName, map);
        Assert::AreEqual(lineName, line.LineName);
        Assert::AreEqual((int)line.Stations.size(), 23);
        for (int i = 0;i < 23;i++)
        {
            Assert::AreEqual(line.Stations[i].StationName, stations[i]);
        }
    }

    //測試不存在的地鐵線路
    TEST_METHOD(TestSearchNotExistLine)
    {
        Map map = Core::InitMap("subway.txt");
        string lineName = "X號線";
        Line<Station> line = Core::SearchLine(lineName, map);
        Assert::AreNotEqual(line.LineName, lineName);
    }

    //搜索起點到終點線路，存在於一條線路上
    TEST_METHOD(TestSearchExistPathInSingleLine)
    {
        Map map = Core::InitMap("subway.txt");
        vector<vector<Path>> pathss = Core::SearchPaths("本溪路", "西站",map);
        string path[4] = { "本溪路","勤儉道","洪湖裏","西站" };
        Assert::AreEqual((int)pathss.size(), 1);
        Assert::AreEqual((int)pathss[0].size(), 1);
        for (int i = 0;i < 4;i++)
        {
            Assert::AreEqual(pathss[0][0].PathLine.Stations[pathss[0][0].Start + i].StationName, path[i]);
        }

    }

    //搜索起點到終點線路，存在於多條線路上
    TEST_METHOD(TestSearchExistPathInMultiLines)
    {
        Map map = Core::InitMap("subway.txt");
        vector<vector<Path>> pathss = Core::SearchPaths("洪湖裏", "復興路", map);
        string path[2][2] = { { "洪湖裏","西站" }, { "西站","復興路" } };
        Assert::AreEqual((int)pathss.size(), 1);
        Assert::AreEqual((int)pathss[0].size(), 2);
        
        for (int i = 0;i < 2;i++)
        {
            for (int j = 0;j < 2;j++) {
                Assert::AreEqual(pathss[0][i].PathLine.Stations[pathss[0][i].Start + j].StationName, path[i][j]);
            }
            
        }
    }

    //搜索起點到終點線路，起點不存在
    TEST_METHOD(TestSearchNotExistStartStation)
    {
        Map map = Core::InitMap("subway.txt");
        vector<vector<Path>> pathss = Core::SearchPaths("世紀城", "西站", map);
        Assert::AreEqual((int)pathss.size(), 0);
    }

    //搜索起點到終點線路，終點不存在
    TEST_METHOD(TestSearchNotExistEndStation)
    {
        Map map = Core::InitMap("subway.txt");
        vector<vector<Path>> pathss = Core::SearchPaths("西站", "世紀城", map);
        Assert::AreEqual((int)pathss.size(), 0);
    }

    //搜索起點到終點線路，空地圖
    TEST_METHOD(TestSearchEmptyMap)
    {
        string empty = "";
        
        Map map = Core::InitMap("");
        vector<vector<Path>> pathss = Core::SearchPaths("洪湖裏", "西站", map);
        Assert::AreEqual((int)pathss.size(), 0);
    }

異常處理說明

參數錯誤異常：對於不支持的命令類型給出響應的提示；對於命令對應參數數量不全的狀況給出響應的提示。
IO異常：對於文件的操做，先對文件進行存在性檢測，再打開文件；在對文件進行寫入時捕獲響應的異常，並進行提示。
空指針異常：對全部指針類型進行空指針檢查，而後再使用。

測試用例

1.測試用例設計

黑盒測試用例的設計方法多種多樣，本次項目主要採用了等價類劃分法、邊界值分析法、錯誤推測法等進行用例的設計。

等價類劃分法：將測試的範圍劃分爲幾個不想交的子集，他們的並集就是全集，從每一個子集選出若干具備表明性的值做爲測試用例。
邊界值分析法：大量的測試經驗告訴咱們，大量的錯誤是發生在輸入範圍的邊界上，而不是發生在輸入輸出範圍的內部。所以針對各類邊界狀況設計測試用例，能夠查出更多的錯誤。
錯誤推測法：在測試程序時，人們能夠根據經驗或直覺推測程序中可能存在的各類錯誤，從而有針對性地編寫檢查這些錯誤的測試用例的方法。這種方法沒有固定的形式，依靠的是經驗和直覺，不少時候，咱們都會不知不覺的使用到。

2.測試用例

依據上面的用例設計方法，設計了一些測試用例，下表中列舉了部分用例：

序號	標題	前置條件	輸入	操做步驟	預期結果
1	正確查詢線路	1.能在當前測試系統上運行<br>2.查詢的線路存在於地圖文件中	subway.exe -a 1號線 -map subway.txt -o station.txt	1.輸入命令<br> 2.觀察命令行輸出及程序文件夾目錄的station.txt文件<br> 3.對比結果	1.程序沒有出錯<br>2.命令行沒有錯誤提示信息<br>3.station.txt文件中正確按格式寫入了1號線的全部站點，而且順序正確(此處省略了全部站點信息)
2	查詢線路錯誤，線路不存在	1.能在當前測試系統上運行<br>2.查詢的線路不存在於地圖文件中	subway.exe -a 20號線 -map subway.txt -o station.txt	1.輸入命令<br> 2.觀察命令行輸出及程序文件夾目錄的station.txt文件<br> 3.對比結果	1.程序沒有出錯<br>2.命令行提示"沒有要查找的地鐵線"<br>3.station.txt文件不存在或者數據爲空
3	查詢線路錯誤，缺乏必要參數-o	1.能在當前測試系統上運行	subway.exe -a 1號線 -map subway.txt	1.輸入命令<br> 2.觀察命令行輸出及程序文件夾目錄的station.txt文件<br> 3.對比結果	1.程序沒有出錯<br>2.命令行提示"缺乏必要的參數-o"<br>3.station.txt文件不存在或者數據爲空
4	查詢線路錯誤，缺乏必要參數,地圖文件路徑	1.能在當前測試系統上運行	subway.exe -a 1號線 -map -o station.txt	1.輸入命令<br> 2.觀察命令行輸出及程序文件夾目錄的station.txt文件<br> 3.對比結果	1.程序沒有出錯<br>2.命令行提示"缺乏地圖文件路徑"<br>3.station.txt文件不存在或者數據爲空
5	查詢線路錯誤，缺乏必要參數,輸出結果文件路徑	1.能在當前測試系統上運行	subway.exe -a 1號線 -map subway.txt -o	1.輸入命令<br> 2.觀察命令行輸出<br> 3.對比結果	1.程序沒有出錯<br>2.命令行提示"缺乏輸出結果文件路徑"<br>
6	正確搜索路徑，單條地鐵線	1.能在當前測試系統上運行	subway.exe -b 劉園洪湖裏 -map subway.txt -o routine.txt	1.輸入命令<br> 2.觀察命令行輸出<br> 3.對比結果	1.程序沒有出錯<br>2.命令行無錯誤信息<br>3.routine.txt文件中正確按格式輸出了1號線及從劉園到洪湖裏的全部站點信息
7	正確搜索路徑，兩條地鐵線	1.能在當前測試系統上運行	subway.exe -b 洪湖裏復興路 -map subway.txt -o routine.txt	1.輸入命令<br> 2.觀察命令行輸出<br> 3.對比結果	1.程序沒有出錯<br>2.命令行無錯誤信息<br>3.routine.txt文件中正確按格式輸出了：1號線洪湖裏西站 6號線復興路
8	正確搜索路徑，沒有可達的線路	1.能在當前測試系統上運行 <br>2.地圖文件中新增一條線路20號線，裏面的線路與其餘線路都沒有換乘站，且該線路上有一個站爲世紀城	subway.exe -b 洪湖裏世紀城 -map subway.txt -o routine.txt	1.輸入命令<br> 2.觀察命令行輸出<br> 3.對比結果	1.程序沒有出錯<br>2.命令行"沒有可達的線路"<br>3.routine.txt文件不存在或者爲空
9	搜索路徑出錯，缺乏必要參數-o	1.能在當前測試系統上運行	subway.exe -b 洪湖裏復興路 -map subway.txt	1.輸入命令<br> 2.觀察命令行輸出<br> 3.對比結果	1.程序沒有出錯<br>2.命令行提示"缺乏必要的參數-o"<br>
10	搜索路徑出錯，缺乏必要參數,輸出結果文件路徑	1.能在當前測試系統上運行	subway.exe -b 洪湖裏復興路 -map subway.txt	1.輸入命令<br> 2.觀察命令行輸出<br> 3.對比結果	1.程序沒有出錯<br>2.命令行提示"缺乏輸出結果文件路徑"<br>

我無法百分之百肯定個人程序確定是正確的：
（1）經過程序的設計和代碼走查，程序的邏輯上沒有問題；
（2）單元測試部分儘量覆蓋了代碼邏輯；
（3）功能測試是採用測試用例設計的方法，儘量以最少的用例覆蓋了更多的狀況。

心得體會

經過我的項目和結對編程，我主要有以下的心得：
（1）以軟件工程的思想可以開發出耦合度低，複用性強，質量有保證的程序；
（2）結對編程可以幫助組隊人互相提升，而且保證產出代碼和軟件的質量；
（3）經過邊作邊學的方式可以更好的理解軟件工程思想，對於之後進行相關教學工做提供了靈感；
（4）本身當年學習軟件工程過程很痛苦，經過此次的學習，有了新的領悟。