OO第二次博客作业--第二单元总结

时间:2022-07-08 00:29:55

第一次作业

1. 设计策略

第一次作业,一共三个线程,主线程、输入线程和电梯线程,有一个共享对象--调度器(队列)。

调度的策略大多集中到了电梯里,调度器反而只剩下一个队列。

2. 基于度量的分析

类图:

OO第二次博客作业--第二单元总结

方法复杂度:

OO第二次博客作业--第二单元总结

如上所说,调度的策略大多集中到了电梯里,导致电梯的run方法复杂度大大提升。

类复杂度:

OO第二次博客作业--第二单元总结

solid原则:

Single Responsibility Principle (单一功能原则): 基本满足,电梯、输入处理、调度队列的功能职责都只归属于一个类。

Open Close Principle(开闭原则): 不满足,扩展性较差,电梯的调度策略都在电梯里,上下楼的方法用的是累计,然后sleep(楼层数 * time),无法动态地检查每一楼层。

Liskov Substitution Principle(里氏替换原则): 满足。本次作业除 extends Thread 外没有涉及到继承关系。

Interface Segregation Principle(接口隔离原则): 满足。本次作业没有涉及到接口。

Dependency Inversion Principle(依赖反转原则): 满足。

3. 程序的Bug分析

第一次作业逻辑比较简单,所以在强测和互测中暂时还没有发现Bug。

4. 互测策略

由于本次作业比较简单,我在互测中同学的代码中没有发现线程安全相关的问题。在互测中主要靠读别人的代码,发现一些细节上的、功能相关的问题,比如顶层和底层的限制等。

第二次作业

1. 设计策略

第二次作业的要求是在第一次作业的基础上添加了地下三层和ALS可调度策略,要求我们不再一次只载一个人,而是做得更像我们生活中的电梯,更真实效率更高的电梯。

我的架构大部分沿用了前一次作业的设计,仍旧是四个类,三个线程--主线程、输入线程和电梯线程。其中输入线程和电梯线程共享一个对象--调度器队列。

其中调度器仍然只充当一个队列的角色,只负责存取乘客的信息,大部分的调度的策略都被我写在电梯类里。

而电梯的调度算法没有使用指导书推荐的算法,而是使用了一个电梯的经典算法--Scan算法。

2. 基于度量的分析

类图:

OO第二次博客作业--第二单元总结

方法复杂度:

OO第二次博客作业--第二单元总结

其中 Elevator.need() 是检查 ”是否还有继续在这个方向上运行的必要“,检查后若没有必要则掉头。

这两个方法耦合度较高。

类复杂度:

OO第二次博客作业--第二单元总结

电梯类承载了太多调度的策略,导致复杂度较高。

solid原则:

Single Responsibility Principle (单一功能原则): 不满足。电梯类不仅承担了电梯运行的指责,还承担了调度的指责。

Open Close Principle(开闭原则): 不满足,扩展性仍然较差。电梯的调度策略都在电梯里,无法拓展到多电梯。

Liskov Substitution Principle(里氏替换原则): 满足。本次作业除 extends Thread 外没有涉及到继承关系。

Interface Segregation Principle(接口隔离原则): 满足。本次作业没有涉及到接口。

Dependency Inversion Principle(依赖反转原则): 基本满足。

3. 程序的Bug分析

本次作业中我的程序里没有发现功能上的Bug,但存在性能上的Bug导致实际运行时间过长。

我的调度策略是,在电梯为空时接第一个人,然后以第一个人的方向开始运行。这种调度方式会导致接完第一个人后,去接的那个方向上的以后的人都会被忽略。

OO第二次博客作业--第二单元总结

如图样例,当第一个请求出现,电梯会先去接第一个遇到的请求,接了之后立马会把方向转化为他想去的方向,即接到第一个八楼的人会立马往下运行,而九楼及以上的人都接不上。如上的样例需要来回送九趟……

4. 互测策略

与上一次作业差不多,主要检查一些功能上的细节,捎带的功能检查等。

在讨论区看到了一个大佬的自动测试,替换掉官方的输入输出接口可以直接在输入中加入时间,实现自动定时输入。

第三次作业

1. 设计策略

第三次作业的难度对于前两次作业总是一个飞跃,增加了两部电梯,每部电梯的可停靠楼层、运行一层的时间和最大载客量都不同。三部电梯之间的差异就决定了这一次我只能重构。

这一次作业我的程序有五个线程,主线程、输入线程和三个电梯线程。三个电梯线程和输入线程共享一个调度器对象,输入线程负责将请求放进调度器,然后调度器根据请求的起始楼层,结合三部电梯的运行状态,将请求拆分或者直接放入某部电梯的等待队列。

而在拆分请求的执行先后顺序控制上,我建立了三个个数组,分别保存了三部电梯等待人员ID和是否经过拆分,若经过拆分则不能接,然后每次送达都检查一次这个数组,更新数组。

2. 基于度量的分析

类图:

OO第二次博客作业--第二单元总结

整体构造和上次一样。

方法复杂度:

OO第二次博客作业--第二单元总结

方法复杂度显示出 Elevator.need() (检查是否有必要继续向现在的方向运行)和 Elevator.run() 耦合度较高,判定结构过于复杂。同时 RequestManager.addRequest(PersonRequest) 方法(尝试拆分请求并分发到电梯的等待队列)复杂度过高。

类复杂度:

OO第二次博客作业--第二单元总结

由图可知,Elevator 类和 RequestManager 类之间耦合过高。

solid原则:

Single Responsibility Principle (单一功能原则): 勉强满足。电梯、调度器、输入都只承担了自己应该承担的职责,但电梯、调度器的职责还是太过复杂。

Open Close Principle(开闭原则): 满足,具有扩展性。

Liskov Substitution Principle(里氏替换原则): 满足。本次作业除 extends Thread 外没有涉及到继承关系。

Interface Segregation Principle(接口隔离原则): 满足。本次作业没有涉及到接口。

Dependency Inversion Principle(依赖反转原则): 基本满足。

3. 程序 Bug 分析

与上一次作业一样,功能上没有bug,而因为性能太差产生了 bug,特别的是这一次的bug与上次是同一个bug,错在同三行代码,名副其实的祖传 bug。

4. 互测策略

在这一次作业的互测流程中,我主要运用了大佬分享的自动测试包,对我的和互测屋里的同学的代码进行测试,结果比对,命中率不算高(可能由于评测机不太稳定?)。

心得与体会

第二单元的作业感觉除了关于处理线程安全和多线程调试的问题,总体比第一单元更好写,更不容易出错。

而要处理好线程安全,我们可以直接使用线程安全的数据结构,也可以在设计上处理好wait, notify 和锁的关系避免出现bug。

设计原则上,我们需要在设计阶段就考虑单一功能原则和开闭原则,避免写出不可拓展的代码,或者耦合度过高的代码。

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