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

实验三 软件工程结对项目

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*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。

1、结果展示





2、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）；

• 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。

• 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。

• 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：

• 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。