BUAA_OO_博客作业3——规格

• 梳理JML语言的理论基础、应用工具链情况

JML是java modeling language的缩写，是一种描述性质的语言。有一定的语法规则。

这种语言被用来描述一段代码的具体行为，比如前置条件、副作用、后置条件等。

JML的语法可以用专门的工具来检测是否合乎规范。

应用工具链

OpenJML

官网：http://www.openjml.org/downloads/

JMLUnitNG

官网：http://insttech.secretninjaformalmethods.org/software/jmlunitng/

jar链接：http://insttech.secretninjaformalmethods.org/software/jmlunitng/assets/jmlunitng.jar

• 部署JMLUnitNG/JMLUnit，针对Graph接口的实现自动生成测试用例，并结合规格对生成的测试用例和数据进行简要分析

未解决：

C:\Users\LiTianYu>java -jar E:\tmp\JMLUnitNG.jar E:\tmp\MyPath1.java
JMLUnitNG exited because of an irrecoverable error:
org.jmlspecs.jmlunitng.JMLUnitNGError: Encountered 5 compilation errors:
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/util/ArrayList.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/util/AbstractList.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/util/AbstractCollection.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/Object.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/util/Collection.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/Iterable.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/util/List.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/util/AbstractList$ListItr.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/util/AbstractList$Itr.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/util/RandomAccess.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/Cloneable.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/io/Serializable.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/util/ArrayList$ArrayListSpliterator.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/util/ArrayList$SubList.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/util/ArrayList$ListItr.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/util/ArrayList$Itr.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/util/Iterator.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/Integer.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/Number.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/Comparable.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/Integer$IntegerCache.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
E:\tmp\MyPath1.java:5: 错误: 已在类 MyPath1中定义了变量 nodes
        //@ public instance model non_null int[] nodes;
                                                 ^
E:\tmp\MyPath1.java:5: 错误: The field nodes in the specification matches a Java field MyPath1.nodes with different modifiers: public private
        //@ public instance model non_null int[] nodes;
                                                 ^
E:\tmp\MyPath1.java:5: 错误: The field nodes in the specification matches a Java field MyPath1.nodes but they have different types: int[] vs. ArrayList<Integer>
        //@ public instance model non_null int[] nodes;
                                              ^
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/util/ArrayList.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()': 找不到jdk.Profile+Annotation的类文件
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/util/AbstractList.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/util/AbstractCollection.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/Object.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/util/Collection.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/Iterable.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/util/List.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/util/RandomAccess.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/Cloneable.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/io/Serializable.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/util/Iterator.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/Integer.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/Number.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/Comparable.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
警告: E:\tmp\jmlruntime.jar(org/jmlspecs/annotation/Instance.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/annotation/Annotation.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: E:\tmp\jmlruntime.jar(org/jmlspecs/annotation/Model.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: E:\tmp\jmlruntime.jar(org/jmlspecs/annotation/NonNull.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/annotation/Retention.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/annotation/RetentionPolicy.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/annotation/Annotation.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/annotation/Target.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/annotation/ElementType.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/annotation/Retention.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/annotation/RetentionPolicy.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/annotation/Target.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/annotation/ElementType.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/AutoCloseable.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/AutoCloseable.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/Byte.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/Byte.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/Character.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/Character.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/Short.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/Short.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'
E:\tmp\MyPath1.java:74: 错误: An identifier with private visibility may not be used in a ensures clause with public visibility
      @ ensures \result == nodes[index];
                           ^
E:\tmp\MyPath1.java:74: 错误: 需要数组, 但找到ArrayList<Integer>
      @ ensures \result == nodes[index];
                                ^
警告: C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/RuntimeException.class): 主版本 52 比 51 新, 此编译器支持最新的主版本。
  建议升级此编译器。
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_201\lib\ct.sym(META-INF/sym/rt.jar/java/lang/RuntimeException.class): 警告: 无法找到类型 'Profile+Annotation' 的注释方法 'value()'

        at org.jmlspecs.jmlunitng.JMLUnitNG.processAllCompilationUnits(JMLUnitNG.java:527)
        at org.jmlspecs.jmlunitng.JMLUnitNG.run(JMLUnitNG.java:414)
        at org.jmlspecs.jmlunitng.JMLUnitNG.main(JMLUnitNG.java:177)

规格中//@ public instance model non_null int[] nodes;实际实现为ArrayList

报错需要数组，不太明白应当怎么解决

• 按照作业梳理自己的架构设计，并特别分析迭代中对架构的重构

这三次作业主要构建了路径，路径容器、图、地铁图；

我的设计中都使用了Java原有的一些容器（包括ArrayList和HashMap）；

由于第一次作业在时间上爆炸了，所以我后两次的作业使用了冗余数据和更好的数据结构来方便访问、查询等；

总体架构上，Path的变动不大，因为Path在第一次作业写得时候就已经写成比较优秀的状态了，所以后续不太需要变动。

变动主要体现在三次依次加深的部分。由于三次逐渐增加了功能，导致原有数据结构使用不便，所以后来进行了数据结构方面的重构。

在后两次次作业中，我使用了顶点集、边集来模拟无向图、地铁图。其中查询功能分散到顶点集、边集或者路径的数据结构中。

顶点集主要负责查询点的存在性、数量等；路径的数据结构负责根据id查路径或者根据路径查id；边集负责其他复杂的计算（如最短路等）。

需要提到的是，在计算最短路、连通块数时，边集需要使用到顶点集，这也是我设计中的一个缺陷。我不得不把顶点集作为参数传给边集。

具体的算法实现主要是采用了BFS、迪杰斯特拉和并查集。

第一次作业类图：

第二次作业类图：

第三次作业类图：

三次作业复杂程度逐渐增加；其中可以看出第二次和第三次的设计存在一些缺陷（如边集和点集应当封装到一个图类里等）

• 按照作业分析代码实现的bug和修复情况

实际上第一次和第二次都没有逻辑上的bug，第一次在强测时候的时间复杂度上被卡了25分；

第二次就使用HashMap代替了原用的ArrayList并且有多个冗余的HashMap来方便根据不同的Key查询不同的Value；

值得一提的是，我在写完第二次作业之后忘乎所以，忘记修复第一次作业的bug了（划掉）

第三次作业真真正正出现了所谓的逻辑上的bug。这个bug出现的实际原因是因为我使用了PriorityQueue，优先队列。

然而我并没有搞懂它自动维护顺序的机制，误以为一旦修改容器内的对象，容器也会自动维护。

现在想想这个想法也太搞笑了。实际修复花费的时间主要在思考bug出现的原因上。发现这个原因之后，仅仅添加6行就完成了修复。

• 阐述对规格撰写和理解上的心得体会

我认为规格的撰写是为了较大型的软件开发或者团队开发而诞生的。

在总体上，有一个总的规划，先确保总的逻辑正确性，再分别实现小的部分，这很OO。

也就是说，每个对象（或者方法），都假设别人完成了别人的工作，然后自己也确保自己完成自己应有的工作，那么整个系统就能协调地运行了。

个人理解，规格的给出就类似于架构师，而具体实现则是“码农”的工作。架构师负责总体架构设计，码农负责细节处理。各司其职，各背其锅。

需要注意的是，规格中经常有对于数据结构的一个临时性描述，而实际上并不是必须使用这种数据结构。

这样设计一个描述性的数据结构只是为了JML描述方便而已，实际实现应当考虑需求而设计合适的实现方法。（比如考虑响应时间或者内存占用等）

撰写一个大项目的JML并不是一个容易的事情，是需要锻炼的。因此我们也不能止步于当前的这一点点学习，更应该向长远未来看去，锻炼自己升华自己。

posted @ 2019-05-18 22:13 荷叶蛋阅读(403) 评论(0) 编辑收藏举报

会员力量，点亮园子希望

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BUAA_OO_博客作业3——规格

BUAA_OO_博客作业3——规格

• 梳理JML语言的理论基础、应用工具链情况

应用工具链

• 部署JMLUnitNG/JMLUnit，针对Graph接口的实现自动生成测试用例， 并结合规格对生成的测试用例和数据进行简要分析

• 按照作业梳理自己的架构设计，并特别分析迭代中对架构的重构

• 按照作业分析代码实现的bug和修复情况

• 阐述对规格撰写和理解上的心得体会

公告

• 部署JMLUnitNG/JMLUnit，针对Graph接口的实现自动生成测试用例，并结合规格对生成的测试用例和数据进行简要分析