201871030108-冯永萍 实验三 结对项目—《D{0-1}KP 实例数据集算法实验平台》项目报告
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 课程班级博客链接 | https://edu.cnblogs.com/campus/xbsf/2018CST |
| 这个作业要求链接 | https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/p/14604444.html |
| 我的课程学习目标 | 完成课程要求的基础上，对软件工程有系统的理解 |
| 这个作业在哪些方面帮助我实现学习目标 | （1）提高了自己的编程能力； （2）让我明白了团队协作、分工的重要性； （3）了解软件处结对编程、和同伴分工以及与同伴如何更好的交流。 |
| 结对方学号-姓名 | 201871030125-王芬 |
| 结对方本次博客作业链接 | https://www.cnblogs.com/wangfenqxx/p/14650504.html |
| 本项目Github的仓库链接地址 | https://github.com/fengyongping1120/d01fypwf |
任务1：阅读《现代软件工程—构建之法》第3-4章内容，理解并掌握代码风格规范、代码设计规范、代码复审、结对编程概念；
1、代码风格规范：主要是文字上的规定。代码风格的原则是：简明、易读、无二义性，包括对于缩进、行宽、括号、分行、命名、下划线、注释、大小写以及断行与空白的{}行的处理；
2、代码设计规范：牵扯到程序设计、模块之间的关系、设计模式等。比如针对函数，他的最重要的原则就是：只做一件事，并且要做好。可以使用goto实现单一的出口。还有错误处理方面的一些内容，比如断言的正确使用等规范。
3、代码复审：看代码是否在代码规范的框架内正确地解决了问题。代码复审的三种形式：自我复审、同伴复审、团队复审。
进行代码复审的目的：
- 找出代码的错误，例如：
- 编码错误
- 不符合团队代码规范、
- 发现逻辑错误，程序可以编译通过，但代码逻辑是错的
- 发现算法错误
- 发现潜在的错误和回归性的错误——当前的修改导致以前修复的缺陷又重新出现
- 发现可能需要改进的地方
- 教育（互相教育）开发人员，传授经验，让更多的成员熟悉项目各部分的代码，同时熟悉和应用相关领域相关的实际知识。
4、结对编程：是指一起分析，一起设计，一起写测试用例，一起做单元测试，一起做集成测试，一起写文档等等。
任务2：两两自由结对，对结对方《实验二 软件工程个人项目》的项目成果进行评价，具体要求如下：
（1）对项目博文作业进行阅读并进行评论，评论要点包括：博文结构、博文内容、博文结构与PSP中“任务内容”列的关系、PSP中“计划共完成需要的时间”与“实际完成需要的时间”两列数据的差异化分析与原因探究，将以上评论内容发布到博客评论区。
结对伙伴博客链接： https://www.cnblogs.com/wangfenqxx/p/14597183.html
博客评论截图：
（2）克隆结对方项目源码到本地机器，阅读并测试运行代码，参照《现代软件工程—构建之法》4.4.3节核查表复审同伴项目代码并记录。
a、结果展示
b、评价
部分功能未实现，散点图绘制美观大方，数据读取方法正确合理。
（3）依据复审结果尝试利用github的Fork、Clone、Push、Pull request、Merge pull request等操作对同伴个人项目仓库的源码进行合作修改。
项目的开发者：王芬
项目的复审者：冯永萍1、概要部分
（1）代码符合需求和规格说明么？
代码基本符合需求（2）代码设计是否考虑周全？
考虑周全（3）代码可读性如何？
可以顺利读下去（4）代码容易维护么？
比较容易维护（5）代码的每一行都执行并检查过了吗？
是的，都可以执行2．设计规范部分
（1）设计是否遵从已知的设计模式或项目中常用的模式？
- 遵从
（2）有没有硬编码或字符串/数字等存在？
- 没有
（3）代码有没有依赖于某一平台，是否会影响将来的移植（如Win32到Win64）？
- 没有，不会影响移植，任何平台都可以
（4）开发者新写的代码能否用已有的Library/SDK/Framework中的功能实现？在本项目中是否存在类似的功能可以调用而不用全部重新实现？
- 可以用
- 存在，有些代码是可以调用的
（5）有没有无用的代码可以清除？（很多人想保留尽可能多的代码，因为以后可能会用上，这样导致程序文件中有很多注释掉的代码，这些代码都可以删除，因为源代码控制已经保存了原来的老代码）
- 基本清除完毕
3．代码规范部分
修改的部分符合代码标准和风格么?
- 符合，全都按照代码标准修改的
4．具体代码部分
（1）有没有对错误进行处理？对于调用的外部函数，是否检查了返回值或处理了异常？
- 对错误都进行了处理，没有异常
（2）参数传递有无错误，字符串的长度是字节的长度还是字符（可能是单/双字节）的长度，是以0开始计数还是以1开始计数？
- 无错误
- 本项目中字符串以0开始计数
（3）对资源的利用是在哪里申请，在哪里释放的？有没有可能导致资源泄露（内存、文件、各种GUI资源、数据库访问的连接，等等）？有没有优化的空间？
- 在对数据库进行操作之前申请数据库连接资源，操作完毕之后释放申请的资源
- 不会导致资源泄露
- 可以优化使用断言来保证我们认为不变的条件
（4）数据结构中有没有用不到的元素？
- 没有
5．效能
（1）代码的效能（Performance）如何？最坏的情况如何？
- 达到了具体任务的要求
（2）代码中，特别是循环中是否有明显可优化的部分（C++中反复创建类，C#中 string 的操作是否能用StringBuilder 来优化）？
- 没有，已经比较优化了
（3）对于系统和网络调用是否会超时？如何处理?
- 目前没有出现超时的现象。假如出现了我们会杀毒；整理系统，减少运行的进程，释放内存、cpu，释放c盘空间；
6．可读性
代码可读性如何？有没有足够的注释？
- 可以顺利读取
- 代码有足够的注释让我们读懂
7．可测试性
代码是否需要更新或创建新的单元测试？针对特定领域的开发（如数据库、网页、多线程等），可以整理专门的核查表。
- 可以继续开发，摆脱传统的命令行方式，更为实用
结对方项目仓库中的Fork、Clone、Push、Pull request、Merge pull request日志数据
- 已完成
任务3：采用两人结对编程方式，设计开发一款D{0-1}KP 实例数据集算法实验平台，使之具有以下功能：
（1）平台基础功能：实验二 任务3；
（2）D{0-1}KP 实例数据集需存储在数据库；
（3）平台可动态嵌入任何一个有效的D{0-1}KP 实例求解算法，并保存算法实验日志数据；
（4）人机交互界面要求为GUI界面（WEB页面、APP页面都可）；
（5）查阅资料，设计遗传算法求解D{0-1}KP，并利用此算法测试要求（3）；
（6）附加功能：除（1）-（5）外的任意有效平台功能实现。
一、需求分析
-
折扣0/1背包问题，动态规划算法，回溯算法；
-
从给定的文件中读取出正确的数据并保存；
-
读取数据并对数据进行处理，需要用到数据的切片技术；
-
绘制数据散点图要用到数据的可视化技术；
-
将求解出的数据保存或导出文件
-
D{0-1}KP 实例数据集需存储在数据库；
-
平台可动态嵌入任何一个有效的D{0-1}KP 实例求解算法，并保存算法实验日志数据；
-
人机交互界面要求为GUI界面。
二、功能设计
- 绘制任意一组D{0-1}KP数据以重量为横轴、价值为纵轴的数据散点图；
- 对任意一组D{0-1}KP数据按项集第三项的价值:重量比进行非递增排序；
- 用户能够自主选择动态规划算法、回溯算法求解指定D{0-1} KP数据的最优解和求解时间（以秒为单位）；
- 任意一组D{0-1} KP数据的最优解、求解时间和解向量。
三、设计实现
项目文件夹基本文件注释如下：
- java文件
- jsp文件
（1）平台基础功能：实验二 任务3；
部分结果截图：
（2）D{0-1}KP 实例数据集需存储在数据库；
结果展示：
代码展示：
for(int i=1;i<row;i++) {
String Row=Integer.toString(i);
for(int j=1;j<4;j++) {
String Weight=Integer.toString(weight[i][j]);
String Value=Integer.toString(value[i][j]);
String addsql="INSERT INTO table_kp01(tempname,weight,value) VALUES(?,?,?)";
PreparedStatement pst=null;
pst=conn.prepareStatement(addsql);//预编译SQL
pst.setString(1, Row);
pst.setString(2, Weight);
pst.setString(3, Value);
pst.executeUpdate();//执行SQl语句
}
}
（3）平台可动态嵌入任何一个有效的D{0-1}KP 实例求解算法，并保存算法实验日志数据；
调用算法结果展示：
算法实验日志数据结果展示：
算法实验日志数据部分代码：
<%@page import="org.apache.log4j.Logger" %>
private static Logger log1=Logger.getLogger(RES);
private static Logger log2=Logger.getLogger(RUN_TIME);
log1.debug("最优解:"+res);
out.println("</br>");//换行标签
log2.debug("运行时间:"+run_time+"s");
（4）人机交互界面要求为GUI界面（WEB页面、APP页面都可）；
结果展示：
（5）查阅资料，设计遗传算法求解D{0-1}KP，并利用此算法测试要求（3）；
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百度百科中对于遗传算法的解释：https://baike.baidu.com/item/遗传算法/838140?fr=aladdin。
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遗传算法（Genetic Algorithms ）是基于生物进化理论的原理发展起来的一种广为应用的、高效的随机搜索与优化的方法。其主要特点是群体搜索策略和群体中个体之间的信息交换，搜索不依赖于梯度信息。它是在70年代初期由美国密西根（ Michigan ）大学的霍兰（ Holland ）教授发展起来的。1975年霍兰教授发表了第一本比较系统论述遗传算法的专著《自然系统与人工系统中的适应性》（《 Adaptationin Natural and Artificial Systems 》）。遗传算法最初被研究的出发点不是为专门解决最优化问题而设计的，它与进化策略、进化规划共同构成了进化算法的主要框架，都是为当时人工智能的发展服务的。迄今为止，遗传算法是进化算法中最广为人知的算法。
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遗传算法的实施步骤如下（以目标函数求最小为例）。
第一步：初始化 t←0进化代数计数器；T是最大进化代数；随机生成M个个体作为初始群体P（t）；
第二步：个体评价 计算P（t）中各个个体的适应度；
第三步：选择运算 将选择算子作用于群体；
第四步：交叉运算 将交叉算子作用于群体；
第五步：变异运算 将变异算子作用于群体，并通过以上运算得到下一代群体P（t + 1）;
第六步：终止条件判断 t≦T：t← t+1 转到步骤2；t>T：终止 输出解。 -
遗传算法应用步骤：
确定决策变量及各种约束条件，即个体的表现型X和问题的解空间；
建立优化模型 （目标函数最大OR 最小） 数学描述形式 量化方法；
染色体编码方法；
解码方法；
个体适应度的量化评价方法 F(x)
设计遗传算子；
确定有关运行参数。
参考：https://blog.csdn.net/wangqiuyun/article/details/8847307 -
实现结果：
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采用汉堡包法实施项目结对中两个人的沟通 ，具体如下：
先来一片面包, 做好铺垫, 例如可以从双方的共同点, 团队共同的愿景讲起, 让对方觉得处于一个安全的环境。
再把肉放上，这时就可以把 建设性的意见 (constructive feedback) 油炸好, 加上生菜, 佐料等。
怎么准备这块肉也有讲究:
我们常说 [feedback], 但是在提供反馈时, 不宜完全沉溺于过去的陈年谷子烂芝麻， 给别人做评价, 下结论。 这样会造成一种 [你就是做得不好, 我恨你] 的情绪。
我们可以调整一个角度, 把 [feedback], 变成 [feedforward], 强调 [过去你做得不够, 但是我们以后可以做得更好]
在技术团队里, 我们的反馈还是要着重于 [行为和后果] 这一层面, 不要贸然深入到 [习惯和动机], [本质]. 除非情况非常严峻, 需要触动别人内心深处, 让别人悬崖勒马。
然后再一片面包, 盖上。 这时候可以呼应开头, 鼓励对方把工作做好。
-
领航员和驾驶员：
作为一名计算机工作人员，需要不断学习新的技术和知识。对于本次结对项目，我的理解是，对于每一部分，两个人中肯定一人比另一个人有经验，不妨将自己熟悉的那部分交给别人来做，自己做好辅助作用。
| PSP | 任务内容 | 计划完成所需要的时间（min） | 实际完成所需要的时间（min） |
|---|---|---|---|
| Planning | 计划 | 50 | 45 |
| Estimate | 估计这个任务需要多少时间，并规划大致工作步骤 | 50 | 45 |
| Development | 开发 | 680 | 655 |
| Analysis | 需求分析（包括学习新技术） | 20 | 20 |
| Design Spec | 生成设计文档 | 20 | 30 |
| Design Review | 设计复审 (和同事审核设计文档) | 15 | 10 |
| Coding Standard | 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范) | 15 | 15 |
| Design | 具体设计 | 220 | 180 |
| Coding | 具体编码 | 280 | 300 |
| Code Review | 代码复审 | 55 | 50 |
| Test | 测试（自我测试，修改代码，提交修改 | 55 | 50 |
| Reporting | 报告 | 30 | 35 |
| Summer | 任务+总结 | 30 | 35 |
任务4：完成结对项目报告博文作业
上传代码到github:
注：因为还没有完全研究透github代码的上传，故多次提交会出现错误，只能重新建库，故只提交了一次，修改部分在MyEclipse中进行。
总结
就本次合作来看，我认为我们两人的合作带来了1+1>2的效果。首先，当我在编写这一部分的代码时，我的结对伙伴会帮助我查找关于下一个模块的资料；
其次，两个人的意见的确会比一个人的主观感受好得多；
最后，两个人的确更容易发现错误所在。
