結對做業：基於GUI實現四則運算

1）Coding.Net項目地址：https://git.coding.net/day_light/GUIszysLL.git

2）在開始實現程序以前，在下述PSP表格記錄下你估計將在程序的各個模塊的開發上耗費的時間。

	任務內容	計劃共完成須要的時間(min)
Planning	計劃	25
·        Estimate	·   估計這個任務須要多少時間，並規劃大體工做步驟	10天
Development	開發
·        Analysis	·         需求分析 (包括學習新技術)	90
·        Design Spec	·         生成設計文檔	5
·        Design Review	·         設計複審 (和同事審覈設計文檔)	4
·        Coding Standard	·         代碼規範 (爲目前的開發制定合適的規範)	10
·        Design	·         具體設計	10
·        Coding	·         具體編碼	600
·        Code Review	·         代碼複審	35
·        Test	·         測試（自我測試，修改代碼，提交修改）	60
Reporting	報告	9
·         Test Report	·         測試報告	60
·         Size Measurement	·         計算工做量	2
·         Postmortem & Process Improvement Plan	·         過後總結, 並提出過程改進計劃	10

3）看教科書和其它資料中關於Information Hiding, Interface Design, Loose Coupling的章節，說明大家在結對編程中是如何利用這些方法對接口進行設計的。

信息隱藏（Information Hiding）

信息隱藏指在設計和肯定模塊時，使得一個模塊內包含的特定信息（過程或數據），對於不須要這些信息的其餘模塊來講，是不可訪問的。信息隱藏有着獨特的啓發力，它可以激發出有效的設計方案。信息隱藏一樣有助於設計類的公開接口。

咱們的信息隱藏設計： 類的全部數據成員都是private，全部訪問都是經過訪問函數實現的；

接口設計（Interface Design）

接口能夠下降耦合性，便可以讓某個模塊或功能可以重複利用。

咱們的設計：能夠了解對象的交互界面，而不需瞭解對象所對應的類。

鬆耦合（Loose Coupling）

鬆耦合：即下降功能模塊之間的依賴度。

咱們的設計: 採用模塊化設計，將方法進行封裝，每一個類之間保持獨立，下降耦合度

4）計算模塊接口的設計與實現過程。

 

1.共三個大類，六個函數：分別爲命令行測試和GUI界面測試。

2.命令行：Command類中包含主函數，主要負責命令行參數的接受及參數異常處理；同時調用Lib類中的Compute1,Compute2,Compute3,Compute4的四個方法，分別生成加減運算式，加減帶括號運算式，加減乘除運算式，加減乘除帶括號運算式。

3.GUI界面測試：GUI類中包含主函數，主要負責GUI的界面展現，同時設置監聽器，分別調用buttonSubmit和buttonNext兩個方法，進行出題和提交答案；同時buttonNext調用Lib類中的Compute1,Compute2,Compute3,Compute4的四個運算方法，生成運算式。

算法關鍵：經過複選框監聽器實現調用四個運算函數

 1 　　　　　　　　　　　　　　　　　if (c ==0 && b == 0) {  2                                 String answer = Lib2.compute1(ns, os, m1s, m2s);  3  label.setText(answer);  4  }  5                             if (c != 1 && b == 1) {  6                                 String answer = Lib2.compute2(ns, os, m1s, m2s);  7  label.setText(answer);  8  }  9                             if (c == 1 && b != 1) { 10                                 String answer = Lib2.compute3(ns, os, m1s, m2s); 11  label.setText(answer); 12  } 13                             if (c == 1 && b == 1) { 14                                 String answer = Lib2.compute4(ns, os, m1s, m2s); 15  label.setText(answer); 16                             }

5) 計算模塊接口部分的性能改進。記錄在改進計算模塊性能上所花費的時間，描述你改進的思路，並展現一張性能分析圖，並展現你程序中消耗最大的函數。

1.性能改進：爲保證除法中不出現小數，當不知足改條件時，從新生成隨機數，致使代碼會出現不少無效循環，爲改進這一問題，咱們設置當遇到除法的時候，咱們能夠隨機產生被除數的因數，以減小代碼的無效循環。當遇到乘法的時候，減小乘數的大小，以保證能夠產生較多的式子。

2.消耗最大函數：出題類Lib中的Compute4,主要實現加減乘除帶括號的功能。

 

F4回收垃圾後，發現紅色所有消失，資源所有被回收。證實沒有資源泄露。程序性能良好。

6）計算模塊部分單元測試展現。展現出項目部分單元測試代碼，並說明測試的函數，構造測試數據的思路。並將單元測試獲得的測試覆蓋率截圖，發表在博客中。只須要測試命令行部分，且該部分覆蓋率到90%以上。

單元測試代碼：

 1 import static org.junit.Assert.*;  2 
 3 import org.junit.Test;  4 
 5 public class test {  6     Lib2 lib = new Lib2();  7  @Test  8     public void test() {  9         lib.compute1(12, 2, 1, 100); 10         lib.compute2(12, 2, 1, 100); 11         lib.compute3(12, 2, 1, 100); 12         lib.compute4(12, 2, 1, 100); 13         
14  } 15 
16 }

 

 

7）計算模塊部分異常處理說明。在博客中詳細介紹每種異常的設計目標。每種異常都要選擇一個單元測試樣例發佈在博客中，並指明錯誤對應的場景。

 樣例1：n爲非法字符（字母，符號等，這裏以字母爲例）。

@Test public void testn1command() { String[] args={"-n","e","-m","1","100"}; Command.main(args); }

樣例2：n超出預計範圍（n小於1或大於10000，這裏以-9爲例）。

@Test public void testn2command() { String[] args={"-n","-9","-m","1","100"}; Command.main(args); }

樣例3：m1，m2超出預計範圍（m1大於m2或者m1小於1大於100或者m2小於50大於1000，這裏以m1爲-8，m2爲40爲例）。

@Test public void testm1command() { String[] args={"-n","10","-m","-8","40"}; Command.main(args); }

樣例4：m爲非法字符（字母，符號等，這裏以字母爲例）。

@Test public void testm2command() { String[] args={"-n","10","-m","8","e"}; Command.main(args); }

樣例5：m，n爲空值

@Test public void testmncommand() { String[] args={}; Command.main(args); }

8）界面模塊的詳細設計過程。在博客中詳細介紹界面模塊是如何設計的，並寫一些必要的代碼說明解釋實現過程。

作題界面，設置監聽器，當觸發「下一題」的按鈕事件時，根據用戶定製的要求，進行出題。

 1     class ButtonListener implements ActionListener {  2         public void actionPerformed(ActionEvent e) {  3             Lib2 lib2 = new Lib2();  4             int ns = Integer.parseInt(n.getText());  5             int os = Integer.parseInt(o.getText());  6             int m1s = Integer.parseInt(m1.getText());  7             int m2s = Integer.parseInt(m2.getText());  8             if (e.getSource() == jbtBeginCompute) {  9                 JFrame frame2 = new JFrame(); 10                 frame2.setTitle("作題界面"); 11                 frame2.setSize(500, 500); 12                 frame2.setLocationRelativeTo(null); 13  frame2.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); 14                 frame2.setVisible(true); 15                 if (c ==0 && b == 0) { 16                     String answer = Lib2.compute1(ns, os, m1s, m2s); 17  label.setText(answer); 18  } 19                 if (c != 1 && b == 1) { 20                     String answer = Lib2.compute2(ns, os, m1s, m2s); 21  label.setText(answer); 22  } 23                 if (c == 1 && b != 1) { 24                     String answer = Lib2.compute3(ns, os, m1s, m2s); 25  label.setText(answer); 26  } 27                 if (c == 1 && b == 1) { 28                     String answer = Lib2.compute4(ns, os, m1s, m2s); 29  label.setText(answer); 30  } 31                 
32  panel1.add(label); 33                 JPanel panel2 = new JPanel(); 34                 panel2.add(new JLabel("請輸入答案：")); 35  panel2.add(text); 36                 JButton buttonSubmit = new JButton("提交答案"); 37                 JButton buttonNext = new JButton("下一題"); 38                 JPanel panel3 = new JPanel(); 39  panel3.add(buttonNext); 40  panel3.add(buttonSubmit); 41 
42  frame2.add(panel1, BorderLayout.NORTH); 43  frame2.add(panel2, BorderLayout.CENTER); 44  frame2.add(panel3, BorderLayout.SOUTH); 45                 frame2.setSize(500, 500); 46                 frame2.setLocationRelativeTo(null); 47  frame2.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); 48                 frame2.setVisible(true); 49 }

覈對答案：

 1 buttonNext.addActionListener(new ActionListener() {// 定義時間監聽器
 2                     public void actionPerformed(ActionEvent e) {  3                         System.out.println("下一題"+lib2.result);  4                         String question = label.getText();  5                         int count = 0;  6                         double sum = Double.parseDouble(text.getText());  7                         if (count < ns) {  8                             String ifRight = "";  9                             if (lib2.result == sum) { 10                                 ifRight = "正確"; 11                                 rightSum++; 12                                 count++; 13                             } else { 14                                 ifRight = "錯誤"; 15                                 count++; 16  } 17                             String message = question + "， " + "你的答案：" + sum + "， " + "正確答案： " + lib2.result + "， 狀態： "
18                                     + ifRight; 19  list.add(message); 20                             text.setText(""); 21                             if (c ==0 && b == 0) { 22                                 String answer = Lib2.compute1(ns, os, m1s, m2s); 23  label.setText(answer); 24  } 25                             if (c != 1 && b == 1) { 26                                 String answer = Lib2.compute2(ns, os, m1s, m2s); 27  label.setText(answer); 28  } 29                             if (c == 1 && b != 1) { 30                                 String answer = Lib2.compute3(ns, os, m1s, m2s); 31  label.setText(answer); 32  } 33                             if (c == 1 && b == 1) { 34                                 String answer = Lib2.compute4(ns, os, m1s, m2s); 35  label.setText(answer); 36  } 37  } 38  } 39                 });

9）界面模塊與計算模塊的對接。詳細地描述UI模塊的設計與兩個模塊的對接，並在博客中截圖實現的功能。

界面模塊共四個，出題界面選擇用戶上傳或定製出題，選擇定製出題時，在「四則運算」界面，選擇輸入題目數量、運算符個數、數值上下界範圍、是否帶乘除和括號時，UI模塊將參數傳到符合定製要求的計算模塊中，計算模塊將知足用戶要求的題目生成，並返回到「作題界面」，用戶在作題界面輸入答案，首先判斷是否爲合法參數，若不合適則從新生成，若合適，則調用計算模塊中生成的正確答案，與用戶輸入答案進行判斷，生成錯題庫，當完成作題數量時，停止作題，按下提交答案按鈕，跳轉到錯題庫，查看作題狀況。

 

輸入「題目數量、運算符個數、數值上下界範圍、是否帶乘除和括號」後，選擇開始作題。

 有計算作題時間的功能。

 

若是選擇「上傳題目」

 

將用戶上傳的題目逐一展現出來，用戶可在此界面作題。

 

答題完畢後，自動審覈，展現錯題庫。

 

 

10）描述結對的過程，提供非擺拍的兩人在討論的結對照片。

11）說明結對編程的優勢和缺點。

結對編程的優勢：

1）在開發層次，結對編程能提供更好的設計質量和代碼質量，兩人合做能有更強的解決問題的能力。

2）兩個程序員之間能夠相互教對方，進行優劣勢的互補。

結對編程的缺點：

1）兩我的在一塊兒工做可能會出現工做精力不能集中的狀況。程序員可能會交談一些與工做無關的事情，反而分散注意力，致使效率比單人更爲低下。

2）有時候，程序員們會對一個問題互不相讓（代碼風格可能會是引起技術人員口水戰的地方），爭吵不休，反而產生重大內耗。

搭檔的優缺點：性格好，有耐心，心細，有規劃。能夠實現互幫互助，一塊兒學習，有時候，會對一個問題很堅持，缺乏變通性。

個人優缺點：好溝通，願意共享，喜歡一塊兒學習，耐性比較差，有時不夠細心。

12）PSP

	任務內容	實際完成須要的時間(min)
Planning	計劃	30
·        Estimate	·   估計這個任務須要多少時間，並規劃大體工做步驟	10天
Development	開發
·        Analysis	·         需求分析 (包括學習新技術)	45
·        Design Spec	·         生成設計文檔	8
·        Design Review	·         設計複審 (和同事審覈設計文檔)	6
·        Coding Standard	·         代碼規範 (爲目前的開發制定合適的規範)	15
·        Design	·         具體設計	30
·        Coding	·         具體編碼	500
·        Code Review	·         代碼複審	80
·        Test	·         測試（自我測試，修改代碼，提交修改）	120
Reporting	報告	6
·         Test Report	·         測試報告	90
·         Size Measurement	·         計算工做量	8
·         Postmortem & Process Improvement Plan	·         過後總結, 並提出過程改進計劃	10