计算机学院《软件构造》课程 Lab 2实验

2020年春季学期
计算机学院《软件构造》课程

Lab 2实验报告

目录

1 实验目标概述 1
2 实验环境配置 1
3 实验过程 2
3.1 Poetic Walks 2
3.1.1 Get the code and prepare Git repository 2
3.1.2 Problem 1: Test Graph 2
3.1.3 Problem 2: Implement Graph 2
3.1.3.1 Implement ConcreteEdgesGraph 3
3.1.3.2 Implement ConcreteVerticesGraph 3
3.1.4 Problem 3: Implement generic Graph 3
3.1.4.1 Make the implementations generic 3
3.1.4.2 Implement Graph.empty() 4
3.1.5 Problem 4: Poetic walks 4
3.1.5.1 Test GraphPoet 4
3.1.5.2 Implement GraphPoet 4
3.1.5.3 Graph poetry slam 4
3.1.6 Before you’re done 4
3.2 Re-implement the Social Network in Lab1 5
3.2.1 FriendshipGraph类 5
3.2.2 Person类 6
3.2.3 客户端main() 6
3.2.4 测试用例 6
3.2.5 提交至Git仓库 6
3.3 Playing Chess 8
3.3.1 ADT设计/实现方案 8
3.3.2 主程序MyChessAndGoGame设计/实现方案 9
3.3.3 ADT和主程序的测试方案 10
4 实验进度记录 11
5 实验过程中遇到的困难与解决途径 11
6 实验过程中收获的经验、教训、感想 11
6.1 实验过程中收获的经验和教训 11
6.2 针对以下方面的感受 11

1 实验目标概述
本次实验训练抽象数据类型（ADT）的设计、规约、测试，并使用面向对象
编程（OOP）技术实现 ADT。具体来说：
 针对给定的应用问题，从问题描述中识别所需的 ADT；
 设计 ADT 规约（pre-condition、post-condition）并评估规约的质量；
 根据 ADT 的规约设计测试用例；
 ADT 的泛型化；
 根据规约设计 ADT 的多种不同的实现；针对每种实现，设计其表示
（representation）、表示不变性（rep invariant）、抽象过程（abstraction
function）
 使用 OOP 实现 ADT，并判定表示不变性是否违反、各实现是否存在表
示泄露（rep exposure）；
 测试 ADT 的实现并评估测试的覆盖度；
 使用 ADT 及其实现，为应用问题开发程序；
 在测试代码中，能够写出 testing strategy 并据此设计测试用例。
2 实验环境配置
主要在于安装EclEmma插件
标签栏：Help->Eclipse Marketplace->搜索EclEmma，Install；

安装完成后重启，工具栏可以看到Coverage图标即可

在这里给出你的GitHub Lab2仓库的URL地址（Lab2-学号）。
https://github.com/ComputerScienceHIT/Lab2-1180300616
3 实验过程
3.1 Poetic Walks
通过实现Graph接口，来完成一个图结构，并使用该结构对诗歌进行润色。
3.1.1 Get the code and prepare Git repository

1. 将仓库从Github上clone下来：
   shell
   git clone https://github.com/rainywang/Spring2019_HITCS_SC_Lab2.git

2. 将自己的作业仓库clone下来
   shell
   git clone https://github.com/ComputerScienceHIT/Lab2-1180300616.git

3. 将所需要的文件夹复制到仓库，并将本地仓库与远程仓库同步：
   shell
   git add .
   git commit -m “…”
   git push origin master。
   3.1.2 Problem 1: Test Graph
   本项目的主要思路是先写测试用例、再实现具体方法，测试用例通过注释中对类和函数功能的说明可以实现。
   3.1.3 Problem 2: Implement Graph
   Graph接口的两个具体实现：ConcreteEdgesGraph和ConcreteVerticsGraph
   3.1.3.1 Implement ConcreteEdgesGraph
   用一个Set来存储所有的顶点，用List来存储所有的边
   由于边类是不可变的，所以将source、target和weight都置为final。
   另外，在实现remove()方法删除一个顶点时，除了需要从set中删除该顶点外，还需要遍历edges来删除所有与被删除顶点相关的边
   3.1.3.2 Implement ConcreteVerticesGraph
   用一个List来存储所有的顶点，由于无法修改ConcreteVerticesGraph的属性，在Vertex中加入一个Map，来描述顶点与顶点之间边的关系
   3.1.4 Problem 3: Implement generic Graph
   使用范型来实现
   3.1.4.1 Make the implementations generic
   将其声明修改为：
   public class ConcreteEdgesGraph implements Graph
   class Edge
   public class ConcreteVerticesGraph implements Graph
   class Vertex
   即可，另外，所有的String都要改为L
   3.1.4.2 Implement Graph.empty()
   实例化一个Graph的实现类然后返回即可
   3.1.5 Problem 4: Poetic walks
   利用上面实现的图进行实践
   3.1.5.1 Test GraphPoet
   根据注释编写相应测试文件即可
   3.1.5.2 Implement GraphPoet
   主要需要实现两个方法

4. 一个是GraphPoet方法，构造方法参数为一个File（corpus），通过语料库中的语句构建一个图结构，存储语料库中的单词关系，忽略大小写。

5. 第二个是poem方法，该方法参数为一个String，通过图结构对该语句进行润色，在必要处添加单词。另外，要注意输入与输出的大小写需要保持一致。
   3.1.5.3 Graph poetry slam
   可以使用提供的语料库，也可以自定义语料库，我在测试部分（test文件夹）中使用了自定义的语料库，这里没有做修改
   3.1.6 Before you’re done
   提交文件就是老套路，不再赘述
   项目目录结构：
   .
   ├── lib
   │ ├── org.hamcrest.core_1.3.0.v20180420-1519.jar.jar
   │ └── junit.jar
   ├── src
   │ └── P1
   │ ├── graph
   │ │ ├── ConcreteEdgesGraph.java
   │ │ ├── ConcreteVerticesGraph.java
   │ │ └── Graph.java
   │ └── poet
   │ ├── GraphPoet.java
   │ ├── Main.java
   │ └── mugar-omni-theater.txt
   └── test
   └── P1
   ├── graph
   │ ├── ConcreteEdgesGraphTest.java
   │ ├── ConcreteVerticesGraphTest.java
   │ ├── GraphInstanceTest.java
   │ └── GraphStaticTest.java
   └── poet
   ├── source1.txt
   ├── source2.txt
   ├── source3.txt
   └── GraphPoetTest.java
   3.2 Re-implement the Social Network in Lab1
   按照原来的思路将其用P1中的类重新构造一遍即可。
   3.2.1 FriendshipGraph类
   将原来的矩阵换成现在的邻接表即可
   3.2.2 Person类
   不变
   3.2.3 客户端main()
   使用原来的代码即可
   3.2.4 测试用例
   使用原来的测试用例。
   3.2.5 提交至Git仓库
   项目目录结构：
   .
   ├── lib
   │ ├── org.hamcrest.core_1.3.0.v20180420-1519.jar.jar
   │ └── junit.jar
   ├── src
   │ ├── P1
   │ │ ├── graph
   │ │ │ ├── ConcreteEdgesGraph.java
   │ │ │ ├── ConcreteVerticesGraph.java
   │ │ │ └── Graph.java
   │ │ └── poet
   │ │ ├── GraphPoet.java
   │ │ ├── Main.java
   │ │ └── mugar-omni-theater.txt
   │ └── P2
   │ ├── FriendshipGraph.java
   │ └── Person.java
   └── test
   │ ├── P1
   │ │ ├── graph
   │ │ │ ├── ConcreteEdgesGraph.java
   │ │ │ ├── ConcreteVerticesGraph.java
   │ │ │ └── Graph.java
   │ │ └── poet
   │ │ ├── GraphPoet.java
   │ │ ├── Main.java
   │ │ └── mugar-omni-theater.txt
   │ └── P2
   │ ├── FriendshipGraph.java
   │ └── Person.java
   └── test
   ├── P1
   │ ├── graph
   │ │ ├── ConcreteEdgesGraphTest.java
   │ │ ├── ConcreteVerticesGraphTest.java
   │ │ ├── GraphInstanceTest.java
   │ │ └── GraphStaticTest.java
   │ └── poet
   │ ├── source1.txt
   │ ├── source2.txt
   │ ├── source3.txt
   │ └── GraphPoetTest.java
   └── P2
   └── FriendshipGraphTest.java
   3.3 Playing Chess
   3.3.1 ADT设计/实现方案

6. Board和Player相互影响，可以修改各自的参数

7. Action可以修改Player修改Board和Player的参数

8. Game通过Action修改Board和Player的参数

9. Player含有Piece，并记录着Piece的Position

10. Board含有Position，并记录着Position上的Piece

Board、Player之间是可以相互访问和修改参数的，但是用户只能接触到Game，通过Game修改参数信息
3.3.2 主程序MyChessAndGoGame设计/实现方案
在main函数中创建Game对象并初始化、调用

在检测到错误（指定的位置超出棋盘的范围、第一个位置上无棋子、第二个位置上无棋子、两个位置相同、第一个位置上的棋子不是自己的棋子、第二个位置上的棋子不是对方棋子、等）会提示错误并重新指定位置或行为。
例：

3.3.3 ADT和主程序的测试方案
直接调用MyChessAndGoGame对分别测试GoGame和ChessGame的方法进行测试（因为需要测试查看菜单与输出）
4 实验进度记录
请使用表格方式记录你的进度情况，以超过半小时的连续编程时间为一行。
每次结束编程时，请向该表格中增加一行。不要事后胡乱填写。
不要嫌烦，该表格可帮助你汇总你在每个任务上付出的时间和精力，发现自己不擅长的任务，后续有意识的弥补。
日期 时间段 计划任务 实际完成情况
2020.3.22 白天 完成P1 完成
2020.3.29 上午 完成P2 完成
2020.4.5 白天 完成P3 完成
2020.4.12 白天 完成实验报告 完成
5 实验过程中遇到的困难与解决途径
遇到的难点 解决途径
每次调用scanner关闭之后都会出bug

System.in只能关闭一次

6 实验过程中收获的经验、教训、感想
6.1 实验过程中收获的经验和教训
6.2 针对以下方面的感受
(1) 面向ADT的编程和直接面向应用场景编程，你体会到二者有何差异？
面向ADT编程的代码复用率要高得多，编程效率也要高得多
(2) 使用泛型和不使用泛型的编程，对你来说有何差异？
泛型编写起来要麻烦一些，但是使用范围要广得多
(3) 在给出ADT的规约后就开始编写测试用例，优势是什么？你是否能够适应这种测试方式？
一方面帮助自己理解程序的需求，另一方面可以编写完一个函数就测试一个，提高了debug的效率
(4) P1设计的ADT在多个应用场景下使用，这种复用带来什么好处？
增加代码复用率，提高编程效率
(5) P3要求你从0开始设计ADT并使用它们完成一个具体应用，你是否已适应从具体应用场景到ADT的“抽象映射”？相比起P1给出了ADT非常明确的rep和方法、ADT之间的逻辑关系，P3要求你自主设计这些内容，你的感受如何？
还没有完全适应。自主设计的难度更高一些，但是对自己能力的锻炼也更强，也有助于提高项目质量
(6) 为ADT撰写specification, invariants, RI, AF，时刻注意ADT是否有rep exposure，这些工作的意义是什么？你是否愿意在以后编程中坚持这么做？
主要是增加数据的安全性吧，肯定要的，因为有很多错误都是因为数据被误访问或者误删除才导致的
(7) 关于本实验的工作量、难度、deadline。
都可以接受
(8) 《软件构造》课程进展到目前，你对该课程有何体会和建议？
希望课程进度跟实验进度匹配吧，总感觉两者不在一个频道