結對項目——四則運算(GUI)
目錄
1.倉庫地址
2.開始前PSP展示
3.接口的設計
4.計算模塊接口的設計與實現過程
5.計算模塊接口部分的性能改進
6.計算模塊部分單元測試展示
7.計算模塊部分異常處理說明
8.界面模塊的詳細設計過程
9.界面模塊與計算模塊的對接
10.結對過程
11.結對編程優缺點
12.實際的PSP
1. 倉庫地址： https://git.coding.net/jiapwy/newfouroperation.git
隊友：胡雅馨
隊友的博客地址：http://www.cnblogs.com/huyaxin/p/8776113.html
這次作業對我而言難度很大，所以十分感謝我的隊友在這次結對編程中對我的幫助。通過這次作業，我也深深地意識到了自己的不足，希望接下來能學到更多知識和技能。
2.開始前PSP展示
|
PSP |
任務內容 |
計劃共完成需要的時間(min) |
|
Planning |
計劃 |
30 |
|
Estimate |
估計這個任務需要多少時間，並規劃大致工作步驟 |
30 |
|
Development |
開發 |
1100 |
|
Analysis |
需求分析 (包括學習新技術) |
60*5 |
|
Design Spec |
生成設計文檔 |
30 |
|
Design Review |
設計復審 (和同事審核設計文檔) |
10 |
|
Coding Standard |
代碼規範 (為目前的開發制定合適的規範) |
5 |
|
Design |
具體設計 |
60 |
|
Coding |
具體編碼 |
600 |
|
Code Review |
代碼復審 |
20 |
|
Test |
測試（自我測試，修改代碼，提交修改） |
30 |
|
Reporting |
報告 |
40 |
|
Test Report |
測試報告 |
30 |
|
Size Measurement |
計算工作量 |
10 |
|
Postmortem& ProcessImprovement Plan |
事後總結, 並提出過程改進計劃 |
60*5 |
3.接口的設計
基本概念
Information Hiding：信息隱藏指在設計和確定模塊時，使得一個模塊內包含的特定信息（過程或數據），對於不需要這些信息的其他模塊來說，是不可訪問的。
Interface Design：面向接口編程是軟件工程領域常用的設計手段
Loose Coupling：基於面向接口編程，松耦合度是接口設計的目的，接口設計是松耦合度的實現手段
對於面向對象的程序設計而言，信息隱藏是一種重要的軟件開發手段，它與對象的封裝與模塊化密切相關。在我看來，信息隱藏使得一個類把復雜的、敏感的、一旦被外界捕獲可能會引起不良後果的內容封裝在自身內部，這個類以外的代碼得不到此類信息（通過反射等手段可能對得到），以提高程序的安全性與健壯性。
關於interface design與loose coupling
我個人感覺，這兩個概念是相輔相成的，後者是前者的目的，前者是後者的實現手段。
面向接口編程是軟件工程領域常用的設計手段，在這次結對作業中，我們深切體會到它的一大優點：我們只需要面向接口進行編程，代碼就完美的融入了整個程序中。雖然我們剛開始並不清楚整個測試程序的工作原理與架構，但我們專註於實現它的功能，就能夠達到調度的目的。
這對於一個團隊而言，是非常重要的，在做一個團隊項目時，有人可能負責領域模型，有人負責前臺，有人負責業務邏輯，在這種MVC的設計模式驅動下，我們首先想到的就是：定義一套公共的接口，方便各個模塊之間的通訊。面向接口的程序設計思想是一種有效的手段。開發可以並行進行，這樣，不需要等待一個模塊的完成就可以預先“使用”這個模塊，極大的提高了團隊的效率
5個經典的設計原則檢查(SOLID)。其中的SRP(Single Responsibility Principle)要求每個模塊都只有一個明確的職責。因為模塊職責多，就意味著邏輯難以封閉，容易受到外部因素變化而變化，導致該模塊不穩定。在本項目中，我們把涉及到計算數據的生成和求解功能提出來，形成一個獨立的模塊。其他的控制輸入、數據可視化等功能也形成各自的模塊，再通過接口把它們聯系起來，這樣各模塊間就做到了松耦合（即修改一個模塊時不需要更改其他的模塊），同時也實現了不同模塊間的信息隱藏（即每個模塊只訪問自己感興趣的數據來實現自己負責的功能）。
??
4.計算模塊接口的設計與實現過程
我們小組的計算模塊接口由兩個類組成
Main類：模塊的主類，負責接收命令行的參數並啟動程序
test類:生成符合命令行參數要求的題目
test類裏有
num方法：負責隨機產生定制的算式
result方法：輸出文件
calculator方法：負責篩選運算過程中符合要求的式子，並計算答案
nibolan方法：中綴表達式轉後追表達式
5.計算模塊接口部分的性能改進
見下圖
6.計算模塊部分單元測試展示
測試輸入是有錯誤的
測試分母是0
代碼覆蓋率：
public void testMain() {
String[] args = {"-n","10","-m","1","100","-o","5","-c","-b"};
String[] args1 = {"-o"};
String[] args2 = {"-n","-m","1","100"};
String[] args3 = {"-n","100000","-m","100"};
String[] args4 = {"-m","1000","44","-n"};
String[] args5 = {"-o","100"};
String[] args6 = {"-m","-3","1"};
new Command();
Command.main(args);
Command.main(args1);
Command.main(args2);
Command.main(args3);
Command.main(args4);
Command.main(args5);
Command.main(args6);
}
7.計算模塊部分異常處理說明
我們共設計了四種異常處理，分別是出題數量異常處理，數值左邊界異常處理，數值右邊界異常處理和運算符數量異常處理。
（1）出題數量異常處理
當用戶輸入的出題數量的數值不在範圍內時，提醒用戶當前輸入的數值不合法，要求用戶重新輸入。
try {
n1 = Integer.parseInt(n.getText());
if (n1 <= 0 || n1 > 10000) {
n.setText("請輸入合法參數");
return;
}
flag0 = 1;
} catch (Exception a) {
n.setText("格式不正確,請重新填寫!");
}
（2）數值左邊界異常處理
當用戶輸入的出題數值左邊界不在範圍內時，提醒用戶當前輸入的數值不合法，要求用戶重新輸入。
try {
m11 = Integer.parseInt(m1.getText());
if (m11 <= 0 || m11 > 100) {
m1.setText("請輸入合法參數");
return;
}
flag1 = 1;
} catch (Exception a) {
m1.setText("格式不合法,請重新填寫!");
}
（3）數值右邊界異常處理
當用戶輸入的出題數值右邊界不在範圍內時，提醒用戶當前輸入的數值不合法，要求用戶重新輸入。
try {
m22 = Integer.parseInt(m2.getText());
if (m22 < 50 || m22 > 1000) {
m2.setText("請輸入合法參數");
return;
}
flag2 = 1;
} catch (Exception a) {
m2.setText("格式不合法,請重新填寫!");
}
（4）運算符數量異常處理
當用戶輸入的運算符數量不在範圍內時，提醒用戶當前輸入的數值不合法，要求用戶重新輸入。
try {
o1 = Integer.parseInt(o.getText());
if (o1 <= 0 || o1 > 10) {
o.setText("請輸入合法參數");
return;
}
flag3 = 1;
} catch (Exception a) {
o.setText("格式不合法,請重新填寫!");
}
8.界面模塊的詳細設計過程
（1）歡迎界面
在開始時，我們對GUI的理解十分少，對基本的語句功能實現都非常困難，例如GUI的Button事件都不能實現，設計也十分不美觀，下面是最開始的失敗界面。
在嘗試了很多之後，通過不斷的學習，我們改進了界面，終於做的可以看了，並且實現了一部分功能，下面附上代碼和圖片。
public class Main
{
public static JTextField jtf =new JTextField(5); //文本框
public Main()
{
JMenuBar jmb=new JMenuBar(); //菜單欄
JFrame jf=new JFrame(); //窗口
final JLabel jlb =new JLabel(); //標簽
final JButton jb =new JButton(); //按鈕
JPanel jp =new JPanel(); //容器
JPanel jp1 =new JPanel();
jlb.setText("出題數量");
jtf.getText();
jb.setText("生成題目 ");
jf.setLayout(new BorderLayout()); //布局
jf.setSize(500, 400);
jf.setTitle("歡迎使用四則運算界面");
JMenu jm=new JMenu("語言選擇"); //菜單
JMenuItem mi1=new JMenuItem("中文"); //菜單項
JMenuItem mi2=new JMenuItem("");
JMenuItem mi3=new JMenuItem("英文"); //實現選擇語言功能
jm.add(mi1);
jm.add(mi2);
jm.add(mi3);
jmb.add(jm);
jp.add(jlb);
jp.add(jtf);
jp1.add(jb);
ImageIcon img = new ImageIcon("src/test2/2PAA~5DRU_W_ZJG]3$R(9LN銆俻ng");
jf.add(jp,BorderLayout.NORTH);
jf.add(jp1,BorderLayout.CENTER);
jf.setJMenuBar(jmb);
jf.setVisible(true);
mi1.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
jlb.setText("出題數量");
jtf.getText();
jb.setText("生成題目");
}
});
mi2.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
jlb.setText("出題數量");
jtf.getText();
jb.setText("go");
}
});
mi3.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
jlb.setText("please input the number of questions you want");
jtf.getText();
jb.setText("generate tests"); //完成英文版
}
});
jb.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
methodjb();
}
});
} //完成最初界面
public static void methodjb(){
new MainFrame(Integer.parseInt(jtf.getText()));
}
public static void main(String args[]) {
new Main(); //主函數調用
}
}
答題頁面
當填寫完出題數量後，再點擊生成題目時，會出現另一個界面，頁面包括所有生成的題目，以及結果的輸入處，包括計時功能的完成，而語言選擇項仍然存在，最後是生成題目按鈕，當你點擊按鈕，運算的結果，時間就會傳遞給後臺，而接下來的頁面會進行相應判斷的顯示。下面附上對應代碼。
最終頁面
當你在題目頁面點擊了提交按鈕，你的題目和答案會一起提交到後臺，後臺的計時器會停止計時，並且後臺會對你的題目進行分析判斷，最後提交給你一份答案頁面，以及你答題所用的時間信息，還有你錯誤的題目的正確答案。下面附上圖片和代碼。
jb.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
for(int i=0;i<n;i++)
{
strarr[3*i+1]=jt[i].getText();
}
timer.stop();
JMenuBar jmb=new JMenuBar(); //菜單欄
JFrame jf=new JFrame(); //窗口
JPanel jp =new JPanel();
jp.setLayout(new GridLayout(n+1,2));
jf.setSize(400, 400);
jf.setTitle("四則運算");
JMenu jm=new JMenu("Language"); //菜單
JMenuItem mi1=new JMenuItem("中文簡體"); //菜單項
JMenuItem mi2=new JMenuItem("中文繁體");
JMenuItem mi3=new JMenuItem("英文");
jm.add(mi1);
jm.add(mi2);
jm.add(mi3);
jmb.add(jm);
jf.setJMenuBar(jmb);
jf.setVisible(true);
final JButton jbt=new JButton("記錄");
jbt.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
File file = new File("F:/result.txt");//形成文件
String line =null;
try {
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(file));
try {
while((line = br.readLine()) != null){
String[] num = line.split("#");
zheng1=Integer.parseInt(num[1]);
cuo1=Integer.parseInt(num[3]);
}} catch (IOException ex) {
Logger.getLogger(MainFrame.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
}
} catch (FileNotFoundException ex) {
keep();
}
keep();
}
private void keep() {
FileOutputStream fop = null;
File file;
String content = "正確#"+(n-MainFrame.cuowu+zheng1)+"#錯誤#"+(MainFrame.cuowu+cuo1)+"#";
try {
file = new File("D:/result.txt");
fop = new FileOutputStream(file);
if (!file.exists()) {
file.createNewFile();
}
byte[] contentInBytes = content.getBytes();
fop.write(contentInBytes);
fop.flush();
fop.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if (fop != null) {
fop.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}//將正確錯誤題目數量都輸入到文件中
});
for(int i=0;i<n;i++)
{
JLabel jb=new JLabel();
jb2[i]=new JLabel();
jb.setText(strarr[3*i]+strarr[3*i+1]);
if(strarr[3*i+1].equals(strarr[3*i+2]))
{
jb2[i].setText("正確");
mi1.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
for(int i=0;i<n;i++)
{
if(jb2[i].getText().equals("正確")||jb2[i].getText().equals("正確")||jb2[i].getText().equals("right"))
jb2[i].setText("正確");
else
jb2[i].setText("錯誤，答案是："+strarr[3*i+2]);
}
}
});
mi2.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
for(int i=0;i<n;i++)
{
if(jb2[i].getText().equals("正確")||jb2[i].getText().equals("正確")||jb2[i].getText().equals("right"))
jb2[i].setText("正確");
else
jb2[i].setText("錯誤，答案是"+strarr[3*i+2]);
}
}
});
mi3.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
for(int i=0;i<n;i++)
{
if(jb2[i].getText().equals("正確")||jb2[i].getText().equals("正確")||jb2[i].getText().equals("right"))
jb2[i].setText("right");
else
jb2[i].setText("wrong，the answer is :"+strarr[3*i+2]);
}
}
});//計算正確答案
}
else
{
jb2[i].setText("錯誤，答案是："+strarr[3*i+2]);
cuowu+=1;
}
jp.add(jb);
jp.add(jb2[i]);
}//出現錯誤答案
JPanel jp1=new JPanel();
mi1.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
jbt.setText("記錄");
}
});
mi2.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
jbt.setText("記錄");
}
});
mi3.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
jbt.setText("record");
}
});//產生記錄
jp1.add(jbt);
jp.add(jp1);
final JLabel lbl1 = new JLabel();
lbl1.setText("用時 :"+lbl.getText());
mi1.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
lbl1.setText("用時："+lbl.getText());
}
});
mi2.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
lbl1.setText("用時:"+lbl.getText());
}
});
mi3.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
lbl1.setText("time :"+lbl.getText());
}
});
jp.add(lbl1);
jf.add(jp);
}
});//累計用時的方法
jb.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
}
});
}
public static void main(String args[]) {
new Main();
}
} //調用函數
整體實現過程
public class MainFrame
{
Date now = new Date();
JTextField[] jt=new JTextField[100];
String[] strarr=new String[100];
JLabel[] jb2 =new JLabel[100];
public static int cuowu=0;
int zheng1=0,cuo1=0;
public MainFrame(final int n)
{
JMenuBar jmb=new JMenuBar(); //菜單欄
JFrame jf=new JFrame(); //窗口
JPanel jp =new JPanel();
jp.setLayout(new GridLayout(n+1,3));
jf.setSize(400, 400);
jf.setTitle("四則運算");
JMenu jm=new JMenu("Language"); //菜單
JMenuItem mi1=new JMenuItem("中文簡體"); //菜單項
JMenuItem mi2=new JMenuItem("中文繁體");
JMenuItem mi3=new JMenuItem("英文");
jm.add(mi1);
jm.add(mi2);
jm.add(mi3);
jmb.add(jm);
jf.setJMenuBar(jmb);
jf.setVisible(true);
for(int i=0;i<n;i++)
{
jt[i]=new JTextField();
jt[i].getText();
Random rand = new Random();
JLabel jbi=new JLabel();
int ra=rand.nextInt(2)+1;
zhengshu zsi=new zhengshu();
fenshu fsi=new fenshu();
fsi.main(null);
zsi.main(null);
if(ra==1)
{
jbi.setText(zsi.suanshi);
strarr[3*i]=zsi.suanshi;
strarr[3*i+1]=jt[i].getText();
strarr[3*i+2]=zsi.z;
}
else
{
jbi.setText(fsi.suanshi);
strarr[3*i]=fsi.suanshi;
strarr[3*i+1]=jt[i].getText();
strarr[3*i+2]=fsi.z;
}
JLabel jb=new JLabel();
jb.setText(" ");
jp.add(jbi);
jp.add(jt[i]);
jp.add(jb);
}
final JLabel lbl = new JLabel();
now.setHours(0);
now.setMinutes(0);
now.setSeconds(0);
final Timer timer = new Timer(1000, new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
Date now2 = new Date(now.getTime() + 1000);
now = now2;
SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
lbl.setText(formatter.format(now));
}
});
timer.start();
final JButton jb=new JButton("提交");
JPanel jp1=new JPanel();
mi1.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
jb.setText("提交");
}
});
mi2.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
jb.setText("提交");
}
});
mi3.addActionListener(new ActionListener() {
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
jb.setText("commit");
}
});
jp1.add(jb);
jp.add(jp1);
jp.add(lbl);
jf.add(jp);
9.界面模塊與計算模塊的對接
我們在這次結對項目中，通過設計了GUI類，即使用了圖形用戶界面來進行UI模塊的設計，至於這些各種不同UI模塊之間的對接，則是通過事件監聽器接口來實現的。
參數傳遞功能
String n = JOptionPane.showInputDialog(
frame,
"輸入題目的數量（1-1000）:"
);
String m = JOptionPane.showInputDialog(
frame,
"輸入數值範圍（1-10000）:"
);
String z = JOptionPane.showInputDialog(
frame,
"輸入符號數量（1-10）:"
);
下面附上具體實現功能截圖：
10.結對過程
因為工作量較大，我和我的結對小夥伴一早就定下了分工，雖然中間經歷了一個小假期，但是我們也不時都在為這個作業而思考，在作業過程中我們遇到了很多困難，有時候一籌莫展，但好在我們一直在努力尋找解決方法，而且溝通良好，兩人之間不存在任何嫌隙，最終也都如願以償得到了讓我們比較滿意的結果。下面附上我們的結對照片。
11.結對編程優缺點
優點：在結對編程中，深刻地體會到了1+1>2的含義，與個人單獨編碼相比，結對更加的高效，而代碼變得更加有質量。當你在敲代碼時，有另外一個人在不斷提醒監督著你，這讓自己克制了一些單獨編碼時不免會犯的錯誤，比如惰性和一些基礎性的錯誤，同樣，兩個人的共進退讓我們充滿鬥誌，突破了困難局限，最終完成一項讓我們自己滿意的項目。
缺點：對於結對編程來說，溝通磨合是非常重要的，一旦沒有有效的溝通，那結對編程便很難進行下去，而溝通一直是人與人之間的難題，我想這也算是結對編程所不可避免的缺點吧。另外，每個人編程都有自己的習慣和風格，所以當兩個人在一起工作時，難免會產生矛盾就和摩擦，這也是不太容易解決的問題。
各人優缺點：
|
|
周紫伊 |
胡雅馨 |
|
優點 |
認真細心，有耐心
|
積極，上進，善於學習，平易近人
|
|
缺點 |
基礎知識薄弱，不善於溝通交流 |
缺點：基礎知識不紮實，偶爾懶散 |
12.實際的PSP
PSP
|
PSP |
任務內容 |
實際完成需要的時間(min) |
|
Planning |
計劃 |
20 |
|
Estimate |
估計這個任務需要多少時間，並規劃大致工作步驟 |
50 |
|
Development |
開發 |
2900 |
|
Analysis |
需求分析 (包括學習新技術) |
40 |
|
Design Spec |
生成設計文檔 |
30 |
|
Design Review |
設計復審 (和同事審核設計文檔) |
2 |
|
Coding Standard |
代碼規範 (為目前的開發制定合適的規範) |
20 |
|
Design |
具體設計 |
60 |
|
Coding |
具體編碼 |
1200 |
|
Code Review |
代碼復審 |
20 |
|
Test |
測試（自我測試，修改代碼，提交修改） |
1200 |
|
Reporting |
報告 |
180 |
|
Test Report |
測試報告 |
120 |
|
Size Measurement |
計算工作量 |
25 |
|
Postmortem& ProcessImprovement Plan |
事後總結, 並提出過程改進計劃 |
60*5 |
結對項目——四則運算(GUI)