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第四单元作业架构分析
第十三次作业
本次作业涉及到描述UML类图，所以在官方接口的基础上，我自己建了类图的层次结构，如下图所示：
其中，各个类的功能为：
MyUmlInteraction类存放查询方法，以及从Id查找各个UML元素的map。MyUmlClass类存放UmlClass元素，该class所含方法的Id，所含属性，相关联的类或接口的Id，一个父类Id，多个子类Id，实现的接口的Id。MyUmlInterface类存放UmlInterface元素，该接口所含方法的Id，相关联的类或接口的Id，多个父接口的Id，多个子接口的Id。MyUmlOperation类存放UmlOperation元素，以及该方法包含的各个参数。
可以看到，我把所有非底层（即包含其他元素）的UML类图元素全部建了类来存储。这样，通过Id索引将类图建立为树状，便于DFS查找等。
第十四次作业
本次作业在上次作业的基础上，新增了UML状态图和顺序图的查询，以及UML规则的检测。所以，对于每一种图，我都像上一次作业那样，分别建立层次化结构。类图如下所示：
各个类的功能和上次作业类似，在这里不一一介绍了。
总体来说，我觉得这两次作业的架构和思路还是比较清晰的，通过各个类之间的关联和索引结构，可以有效地查找和便利，实现各种查询和检查功能。
我的OO设计的演进
第一单元——多项式求导
在第一单元中，我初步了解了面向对象设计这个东西，并开始了初步尝试。但是现在回头去看当时写的代码，真的是非常的面相过程了，举个最简单的例子，多项式的toString和求导方法我是在一个函数中完成的，而不是分层次去完成，这就导致我那几个函数非常长，看上去也很难受。
第二单元——多线程电梯
本单元我初次接触了多线程的设计，并在练习多线程设计的同时，进一步提升了自己的OO设计，本单元中我开始尝试分层次地去解决一件事情，这样做更符合面向对象的思维，而不是面向过程地去处理一件事情。回看我第二单元的最后一次作业，虽然整体上看起来感觉仍然不是很舒服，但是比起第一单元的代码，自我感觉还是提高了很多的。
第三单元——JML与地铁线路图
本单元实际上是一个数据结构+算法的练习单元，涉及到很多图的遍历算法，图的存储结构等等，也是很费脑筋的，但是本单元的架构设计要做好还是很轻松的，有了官方接口的帮助，我们可以很轻松地实现由PathContainer到Graph再到RailwaySystem一些列层次化结构，并实现相应查询方法。本单元个人认为我的面向对象结构设计还是做的比较好的，至少代码感觉有了架构，有了层次。
第四单元——UML的解析
本单元是要实现UML解析器，包括类图，状态图，顺序图以及类图的有效性检查。算是对我一学期OO思维成果的一个展示吧，个人觉得本单元作业我的架构设计已经很成熟了。总之，OO带给了我很大的变化，在今后的学习中，面向对象的思维也是必不可少的，我会不断学习，提升自己，写出更好的OO代码。
对OO测试的理解
整个OO课程11次代码作业，其中前三单元的9次作业我都用自己写的评测机进行黑箱测试来验证正确性。
- 多项式求导的正确性验证：使用xeger库由正则表达式生成随机数据，使用sympy库得出正确答案，并带入值进行验证。
- 电梯正确性验证：使用random库生成随机数据，结果根据电梯运行规则逻辑编写程序进行正确性验证。
- JML单元正确性验证：
- 使用Java的random库进行随机数据生成，使用同学间对拍的方式进行正确性比对。
- 使用JUnit进行精确位置的测试。
说一下个人感悟，黑箱评测虽然简单，但是因为随机数据相似性比较高，所以实际上黑箱评测效率很低，不容易查出bug。比如我在JML第一次作业中，出现了减法溢出的问题，而本地测试中，系统将我的程序优化了，所以没出现这个问题，后来改用JUnit才发现了这个bug。所以，JUnit这个工具很强大，也很方便地去做测试，测试效率也很高。
课程收获
一学期下来，真心觉得OO带给了我很多有价值的东西：
- 我学会了一门新的语言Java，是一种比C更加强大的高级语言，一学期的代码生活，我也见识到了这门语言各种方便之处。
- 我还稍微掌握了一点python，因为写评测机常常用到python的各种库，我体会到了python也是一门很方便的语言。
- 我认识到了做测试的重要性。以前只是依赖OJ系统来进行测试，而现在，我们要自己做充足的测试，保证程序在任何条件下都没有bug，保证逻辑严密。
- 我学会了怎么写工程化的代码，怎么让自己的代码便于维护和拓展，因为OO每单元的作业都是循序渐进，不断拓展功能的，感谢OO培养了我这种思维。
- 最后，我更加认识到团队协作的重要性，在我们写作业的过程中，我们会互相交流思路，互相测试bug，互相讨论新的方法，OO没有团体协作，还是比较困难的，无论是在现在，还是在以后的工作中，一个人的成功和团队协作都是分不开的。
给课程的改进建议
- 将理论课和实验课的时间安排合理一些，避免出现上午讲完下午就考的情况。
- 指导书的说明还要更加明确，绝不能有半点模糊，比如第一单元系数能不能为小数，x是大写还是小写，最后一单元各种概念的理解等等。
- 作业的顺序可以调整一下，例如先进行JML和UML单元，帮同学们掌握规格化代码的写法，以及在官方接口的帮助下把目光放在架构设计上，以及掌握StarUML这一好用的绘图工具。后两单元再进行电梯以及多项式求导，让同学们自己进行输入处理，就很轻松了。