OO第三单元总结

JML

JML的理论基础

　　JML即Java Model Language，是一种建模语言，用形式化的符号语言描述Java的类和方法。常用关键字及表达式如下：

关键字	意义
requires	方法的前置条件
assignable	方法修改域
signals	抛出异常的条件
ensures	方法的输出
normal_behavior	方法的正常行为
exceptional_behavior	方法的异常行为
also	连接两个行为

 

表达式	意义
\result	方法执行后的返回值
\old	表示方法执行前表达式的取值
\not_assigned	表示其后变量在方法执行过程中是否被赋值
\forall	全称量词
\exists	存在量词
\sum	表示给定范围内表达式的和
\product	表示给定范围内表达式的累乘结果
\max	表示给定范围内表达式的最大值
\min	表示给定范围内表达式的最小值
\num_of	表示指定变量中满足相应条件的取值个数

（参考http://www.jmlspecs.org/）

应用工具链情况

　　目前支持JML的工具主要有OpenJml和JmlunitNg。

SMT Solver

部署及验证

　　实际上Idea及Eclipse都有OpenJml插件支持，但前者的插件现今已不支持，后者部署有点麻烦，我弄了好久还是报不知名的错。

　　下载：http://www.eecs.ucf.edu/~leavens/JML/download.shtml   解压后即可通过命令行使用。

　　也可通过向Idea中添加执行程序和参数的方法部署，如：https://www.cnblogs.com/hjw77/p/10777257.html

 　　为缩短命令长度，我采取改包名的方法将所有代码置于同一文件夹testcode中。

 　　使用openjml检验Person.java：

java -jar openjml.jar -exec .\Solvers\z3-4.7.1.exe -esc .\testcode\Person.java

　　结果运行正常（没有输出）

 

　　同理，使用openjml检验Group.java

java -jar openjml.jar -exec .\Solvers\z3-4.7.1.exe -esc .\testcode\Group.java

 

 

　　问题就来了，除了三目运算符的错误外，还提示找不到类的符号，检验引用其他类的Network.java也有相似错误。

　　与此同时，eclipse中的OpenJml却能支持的很好：

 

 

 

 

JMLUnitNg

部署及验证

　　下载：http://insttech.secretninjaformalmethods.org/software/jmlunitng/release_history.html

　　JMLUnitNg也可以通过命令行运行。

　　依次输入以下命令：

java -jar jmlunitng.jar testcode/Group.java

javac -cp jmlunitng.jar testcode/*.java

java -jar openjml.jar -rac testcode/Group.java

java -cp jmlunitng.jar testcode.Group_JML_Test

 

 

　　这次除了先前OpenJml的错误外，又新增OpenJml包内部错误，并且根据错误信息中的“++”无法定位错误之处，由此可见命令行下JmlUnitNg的使用体验并不令人满意。

　　在我自己写样例进行测试时，又发现JMLUnitNg的另一个弱点：

 

　　编译器对于泛型拥有自动推断能力，而显然JMLUnitNg没有，加上命令行环境下糟糕的手感，也不难解释为何其没有广泛应用。

　　历经两天多无数间断的尝试，基本可以断定，要么它和我的电脑八字相克，要么这东西就是个**。

 

 

 

作业架构设计

　　第一次作业基本上是跟着JML照猫画虎，没有做什么优化，尽管在测试中没有翻车，但给后来的作业埋下了隐患。

 

 　　果不其然，在没有优化的条件下，第二次作业的强测ctle了一大片。最后经过增添若干缓存容器和状态标识，将cpu时间从七秒多压到两秒以下。

 

 　　前两次作业在难度上没有体现，第三次作业涉及到部分图论的算法问题，比如最短路径，点双连通等。

 

　　关于判断点双连通的问题，之前一直没有找到高效又易于理解的算法，导致强测中这部分的失分较严重。

心得体会

　　这个单元接触的JML可谓是编程学习中的一片新天地，它消除了代码工程师和设计者之前的理解隔阂，帮助制订了唯一的代码合格标准，也为测试人员提供规范的测试角度和流程。另一方面，在使用JML测试工具的过程中，我看到这套理应称手的工具却连编译器的一两个小特性都没有具备，有时还会爆出难以理解的错误，实在让人感到可惜。

　　本单元我们正式接触了Junit测试方法，在一定程度上降低了自我测试的难度，提高了自测能力。