第四单元总结

第四单元总结

18373330 张洪康

第一次作业

• UML图

  ![](https://img2020.cnblogs.com/blog/1976940/202006/1976940-20200619210708509-211588568.png)
  

• 设计架构思想
  private final HashMap<String, UmlElement> elements = new HashMap<>();

  private final HashSet<UmlAssociation> umlAssociation = new HashSet<>();
  private final HashSet<UmlAssociationEnd> umlAssociationEnd = new HashSet<>();
  private final HashSet<UmlAttribute> umlAttribute = new HashSet<>();
  private final HashSet<UmlClass> umlClass = new HashSet<>();
  private final HashSet<UmlGeneralization> umlGeneralization = new HashSet<>();
  private final HashSet<UmlInterface> umlInterface = new HashSet<>();
  private final HashSet<UmlInterfaceRealization> umlInterfaceRealization = new HashSet<>();
  private final HashSet<UmlOperation> umlOperation = new HashSet<>();
  private final HashSet<UmlParameter> umlParameter = new HashSet<>();
  
  private final HashMap<UmlClass,UmlClass> ccGeneralizationMap = new HashMap<>();
  private final HashMap<UmlClass,HashSet<UmlInterface>> ciGeneralizationMap = new HashMap<>();
  private final HashMap<UmlInterface,HashSet<UmlInterface>> iiGeneralizationMap = new HashMap<>();
  

  • 首先采用一个ID对UmlElement的映射，可以通过ID访问对应元素（运用ID唯一特性）
  • 其次用HashSet分别存储不同类型的元素，代码如下
    for (UmlElement item:elements) {
    this.elements.put(item.getId(),item);
    switch (item.getElementType()) {
    case UML_CLASS:
    umlClass.add((UmlClass)item);
    break;
    case UML_ATTRIBUTE:
    umlAttribute.add((UmlAttribute)item);
    break;
    case UML_INTERFACE:
    umlInterface.add((UmlInterface)item);
    break;
    case UML_OPERATION:
    umlOperation.add((UmlOperation)item);
    break;
    case UML_PARAMETER:
    umlParameter.add((UmlParameter)item);
    break;
    case UML_ASSOCIATION:
    umlAssociation.add((UmlAssociation)item);
    break;
    case UML_GENERALIZATION:
    umlGeneralization.add((UmlGeneralization)item);
    break;
    case UML_ASSOCIATION_END:
    umlAssociationEnd.add((UmlAssociationEnd)item);
    break;
    case UML_INTERFACE_REALIZATION:
    umlInterfaceRealization.add((UmlInterfaceRealization)item);
    break;
    default:
    break;
    }
    }
  • 最后建立继承与实现接口的映射，代码如下
    for (UmlGeneralization generalization:umlGeneralization) {
    UmlElement source = this.elements.get(generalization.getSource());
    UmlElement target = this.elements.get(generalization.getTarget());
    if (source instanceof UmlClass && target instanceof UmlClass) {
    ccGeneralizationMap.put((UmlClass) source, (UmlClass) target);
    }
    else if (source instanceof UmlInterface && target instanceof UmlInterface) {
    iiGeneralizationMap.putIfAbsent((UmlInterface) source,new HashSet<>());
    HashSet interfaces = iiGeneralizationMap.get(source);
    interfaces.add((UmlInterface) target);
    }
    else {
    while (true) {
    System.out.print("!!!!!!");
    }
    }
    }
    for (UmlInterfaceRealization interfaceRealization:umlInterfaceRealization) {
    UmlElement source = this.elements.get(interfaceRealization.getSource());
    UmlElement target = this.elements.get(interfaceRealization.getTarget());
    ciGeneralizationMap.putIfAbsent((UmlClass) source,new HashSet<>());
    HashSet interfaces = ciGeneralizationMap.get(source);
    interfaces.add((UmlInterface) target);
    }
    由于接口可以多继承以及类可以实现多个接口，所以是从元素到HashSet的映射，HashSet中包含了所有继承（实现）的元素。
  • 大部分的方法可以采用遍历实现，部分方法可能需要使用多次遍历，如
    public List getImplementInterfaceList(String className) throws ClassNotFoundException, ClassDuplicatedException {
    HashSet answer = new HashSet<>();
    UmlClass umlClass = getClass(className);
    HashSet allClass = getAllClass(umlClass);
    for (String id:allClass) {
    umlClass = (UmlClass) elements.get(id);
    HashSet interfaces = ciGeneralizationMap.get(umlClass);
    if (interfaces != null) {answer.addAll(interfaces);}
    }
    HashSet temp = new HashSet<>(answer);
    while (true) {
    HashSet targets = new HashSet<>();
    for (UmlInterface umlInterface:temp) {
    if (iiGeneralizationMap.get(umlInterface) != null) {
    targets.addAll(iiGeneralizationMap.get(umlInterface));
    }
    }
    answer.addAll(temp);
    if (targets.isEmpty()) { break;}
    temp = new HashSet<>(targets);
    targets.clear();
    }
    ArrayList arrayList = new ArrayList<>();
    for (UmlInterface umlInterface:answer) {
    arrayList.add(umlInterface.getName());
    }
    return arrayList;
    }
    首先找到直接继承的集合，然后不断访问继承映射从该集合中的元素获取新的集合。把该元素放到答案中并且将获取到的新集合放到原集合内，重复直到集合为空（即找不到任何继承的元素）。后面大多用图的方法类似。

第二次作业

• UML图
  
  直接新建类继承第一次作业的类，实现新增的接口。
• 设计架构思想
  与上次基本相同
  private final HashSet umlStateMachines = new HashSet<>();
  private final HashSet umlRegions = new HashSet<>();
  private final HashSet umlStates = new HashSet<>();
  private final HashSet umlTransitions = new HashSet<>();
  private final HashMap<UmlElement,HashSet> ssTransitionMap = new HashMap<>();
  private final HashSet umlInteractions = new HashSet<>();
  private final HashSet umlLifelines = new HashSet<>();
  private final HashSet umlMessages = new HashSet<>();
  for (UmlElement item:elements) {
  switch (item.getElementType()) {
  case UML_STATE_MACHINE: umlStateMachines.add((UmlStateMachine) item);
  break;
  case UML_REGION: umlRegions.add((UmlRegion)item);
  break;
  case UML_STATE:
  case UML_FINAL_STATE:
  case UML_PSEUDOSTATE:
  umlStates.add(item);
  break;
  case UML_TRANSITION: umlTransitions.add((UmlTransition)item);
  break;
  case UML_INTERACTION: umlInteractions.add((UmlInteraction)item);
  break;
  case UML_LIFELINE: umlLifelines.add((UmlLifeline)item);
  break;
  case UML_MESSAGE: umlMessages.add((UmlMessage)item);
  break;
  default:
  break;
  }
  }
  HashMap<String, UmlElement> elements1 = super.getElements();
  for (UmlTransition umlTransition:umlTransitions) {
  UmlElement source = elements1.get(umlTransition.getSource());
  UmlElement target = elements1.get(umlTransition.getTarget());
  ssTransitionMap.putIfAbsent(source,new HashSet<>());
  HashSet states = ssTransitionMap.get(source);
  states.add(target);
  }

第三次作业

• UML图
  

• 同样没有修改作业1和作业2，直接新建类满足新增需求。

• 作业架构基本相同

BUG分析

• 第一次作业在返回的时候返回了HashSet，忘了可能有多个相同的情况，改为ArrayList后通过

学期总结

• 第一单元以求导现实要求为基础，主题是多项式的求导。在本单元的设计中，最重要的是对之前C语言的面向过程进行区分，将不同类别的项抽象成各种各样的类。在三次作业中一步一步的理解面向对象的设计思路与架构，对不同对象进行良好的封装，破除了之前一个程序写一个文件写很长的问题，是走向一名合格的程序员的必经之路。（在一次又一次的重构中怀疑自我）
• 第二单元以现实中的电梯调度为基础，主题是多线程电梯调度。这个单元我们接触到了一个全新的领域：多线程。多线程由于可复原性比较低，DEBUG较困难，大部分只能使用肉眼DEBUG法，因此深刻理解多线程，死锁，阻塞等概念对我们编写代码异常重要。多线程的领域十分广泛，其构造方法也多种多样。最普通的生产者消费者模型便是其一。而在以后的工作学习中，多线程也是十分重要的一部分。学好多线程对我们未来的学习生活具有重要意义。
• 第三单元的主题是JML规格，模拟一个社交网络。这个单元实现较为简单，最难的部分是读懂JML规格。JML规格是为了方便多人协作，在多个人共同完成一份工程的时候起到至关重要的作用。通过统一的语言协调不同部分的工作。即使语言可能不同，但由于JML规格的存在使得完全满足规格的代码可以完全对接，这在工程设计上十分关键。
• 第四单元主要是让我们熟悉UML图的表示，具体实现并不难。

心得体会

• 作为6系大二三巨头（CO,OO,OS）之一，难度自然没得说。通过今年的学习，我头发掉了，身体虚了，就连鼠标也拿不动了
  这学期我又新掌握了一门语言，PYTHON NO 1！
  我熟练掌握了面向对象的思路，以及如何创建一个对象
  第一次写出并使用多线程，并在这学期的OO网课中熟练的运用了多线程思想
  了解了多种设计模式，如生产者消费者模式，工厂模式等等等等
  对JAVA多种多样的容器有了更深入的理解，根据不同的需求取长补短。
  紧接这PYTHON对CPU的自动化测试后，我又学会了对JAVA的自动化测试

一点小小小小小的建议

• 我个人感觉第三单元第四单元没有第一二单元精良（虽然我不是抖M），但第一二单元的作业是让我们写代码边写边理解，而第三四单元的作业是理解之后硬套（可能表述的有点不清），尤其是第四单元，其实真正的工程并不能促使我更进一步的理解UML。