架構設計

筆者認為本次作業很重要的一部分就是UML類圖中各個元素的整理與分類。

筆者將傳入的umlElements中的所有元素進行分類，在建構函式中對各個類圖進行了初始化。以第三次作業為例，筆者將所有型別的元素分為了四批來處理，第一批處理UmlClass，UmlInterface，UmlInteraction，UmlStateMachine；第二批處理UmlAttribute，UmlOperation，UmlAssociation，UmlGeneralization，UmlInterfaceRealization，UmlMessage，UmlLifeline，UmlRegion；第三批處理UmlParameter，UmlState，UmlPseudostate，UmlFinalState，UmlTransition；第四批處理UmlEvent。之所以要分批處理，是因為umlElements中的元素並不保證順序，有可能類的屬性比類先傳進來，為了避免空指標現象，我們需要將更巨集觀的元素優先處理。當然，這並不是效能最好的方法，如果直接對umlElements中的元素進行順序處理，先把找不到歸屬的元素都存起來，留到第一輪之後再處理，迴圈次數將會減少，效能會變好。

Uml類圖

對OO方法理解的演進

第一單元

如今回首第一單元，它仍然是一場噩夢。筆者認為第一單元是OO難度的巔峰，尤其是當時對架構一片空白，腦子裡還沒建立起面向物件的概念，而且自身程式設計能力也很拉跨的時候，面臨一個需要用遞迴下降逐層拆解巢狀關係並求導的大工程時，我的生活簡直一團亂麻。

筆者的架構大概是先建立了一個Factor抽象類，然後讓Constant，Sin，Cos，Power，Monomial，Polynomial都繼承Factor類，在每個類中覆寫自己的getIndex()和derivation()方法，然後按照求導法則求導。由於多項式和單項式是互相巢狀的，拆解過程還是比較繁瑣的，很容易產生bug。

Uml類圖

第二單元

多執行緒電梯排程可以說是OO課程最有特色的一單元。筆者感覺對於本單元，只要開頭架構做得好，後面的困難就少。筆者採用的是分散式排程策略，每部電梯都有它自己的等待佇列，由總排程器按照一定規則為每部電梯分配乘客。本單元第二次、第三次作業增加的程式碼量不大，只需適當改變排程策略和換乘策略即可。

在電梯排程的debug過程中，我們也學會了很多執行緒安全問題，如死鎖、執行緒飢餓等，這些對於未來的程式設計都意義深遠。

Uml類圖

第三單元

JML是難度最小最容易上手的一單元，但也是坑很多的一單元。關鍵是要根據JML提煉出每個方法的功能是什麼，不能對著JML無腦寫。這一單元的主題是社交網路，涉及到了一些圖論演算法，如dijkstra演算法求最短路徑（用PriorityQueue可以實現該演算法的堆優化）、並查集求解連通塊個數等。

堆優化dijkstra演算法

    public int dijkstra(Person fromPerson, Person toPerson) {
        Map<Person, Boolean> tag = new HashMap<>(5000);    //是否被訪問過，Key是Person
        Map<Person, Integer> dist = new HashMap<>(5000);   //從源點start到各個頂點的最短距離，Key是Person
        Queue<Vertex> pq = new PriorityQueue<>(5000, new Comparator<Vertex>() {
            @Override
            public int compare(Vertex o1, Vertex o2) {
                return o1.getDistance() - o2.getDistance();
            }
        });//優先順序佇列，最小堆，邊權值越小優先順序越高

        for (Person person : people.values()) {
            tag.put(person, false);
            dist.put(person, INFINITY);
        }
        pq.add(new Vertex(fromPerson, 0));
        dist.put(fromPerson, 0);

        while (!pq.isEmpty()) {
            Vertex v = pq.poll();
            MyPerson topPerson = (MyPerson) v.getPerson();
            if (tag.get(topPerson)) {
                continue;
            }
            tag.put(topPerson, true);

            for (Map.Entry<Person, Integer> entry : topPerson.getLinks().entrySet()) {
                int min = dist.get(entry.getKey());
                int temp = dist.get(topPerson) + entry.getValue();
                if (min > temp) {
                    dist.put(entry.getKey(), temp);
                    pq.add(new Vertex(entry.getKey(), temp));
                }
            }
        }
        return dist.get(toPerson);
    }

第四單元

第四單元實現了一個 UML 類圖解析器，重點在於建立自己的 MyXXX 類來封裝相關的元素，組成模型。有了第三單元 JML 的鋪墊，第四單元的 UML 不難上手，但UML第三次作業判斷異常的時候情況比較複雜，需要認真體會重複繼承、迴圈繼承到底指的是什麼，怎樣不重不漏地實現這些功能。

經歷了四個單元十二次迭代作業的磨練，我對面向物件的思想也有了更深刻的認識。原本OO於我而言是“霧裡看花花非花，水中望月月非月”一般朦朧的存在，但通過不斷的鑽研與提煉，OO 慢慢地展現出了它的真實樣貌，也不再那麼令人可望而不可及了。

對測試的理解與實踐

寫到這裡，筆者不得不很慚愧地承認，這一學期的 OO 之旅最欠缺的就是測試模組。

第一單元，筆者只是手捏了一些具有複雜形式的表示式，如空格、前導零、連加連減、括號巢狀等。由於第一單元的bug比較容易復現，用一些簡單的資料就能復現出一些bug，而解決了這些簡單的問題，基本上覆雜表示式也就沒什麼坑點了。對於表示式的化簡，筆者也並未做出過多的探索。

第二單元，多執行緒排程實在不好手捏資料，於是就把指導書上的樣例刪刪改改，在不同時間投放給系統，簡單測試了一下排程和換乘，覺得沒有大問題就走人了。

第三單元是筆者鹹魚覺醒的時刻。筆者決定使用 Junit 更加全面、模組化地測試自己的程式，不遺漏任何一個方法。雖然還是有很多bug沒檢查出來，但我最起碼瞭解了 Junit 是怎麼用的，應該如何構造資料覆蓋率才高。

然後，通過聆聽 dalao 們的分享，我看到了測試一個程式的方法其實有很多，比如搭建評測機、根據不同的側重點自動生成資料、對拍等等。雖然這學期沒有嘗試這些方法，但以後一定會慢慢探索的！！！

我的收穫

首先最明顯的收穫就是程式碼能力顯著提升了！OO 課程教會了我面向物件的程式設計思想，教會了我如何設計程式的架構，讓我的程式碼從最開始的大規模重構發展到了只需要迭代、增加功能，讓我面對程式時也沒有了曾經那種無力感，這讓我對日後的專業學習有了積極的心理暗示，讓我相信一切都會越來越好的。

然後就是我通過這門課程學會了 java 語言，以及IDEA 真的太好用了！我感覺 java 現在成為了我最得心應手的語言，當然，學無止境，學習一門語言是快樂的，我很希望日後能掌握更多的語言，逐漸成為高階碼農。

還有一點點對功能測試的收穫，比如說 junit，比如說自動化測試，比如說對拍。

在此，還要特別感謝為課程付出了心血的老師們和豬腳哥哥姐姐們，以及幫助過我的每一個人！如果沒有你們的啟發，筆者將會在泥潭裡摸爬滾打很久很久，你們對於我具有不可替代的作用！

一些建議

從自己的體驗出發，筆者認為第四單元指導書中對 UML 解析器各個方法的描述可以更清晰一些，像第四單元第三次作業中的異常情況可以多給幾個示例，感覺現在的狀態有點難懂。

第一單元指導書的形式化表述有點讓人頭大，但好像也沒有更好的描述方式了。。。

最後，希望每次實驗過後能公佈答案，這樣課下能思考課上沒做出來的問題，收穫會更多！

寫到這裡，筆者本學期的OO之旅算是告一段落了，不管結果怎麼樣，求知的過程總是令人充盈的。那就祝OO完結撒花啦！我們有緣再會~