结对项目

Github地址

• https://github.com/YoungForest/Sudoku
• github.com/YoungForest/Sudoku2-GUI

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PSP 2.1 表格

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划	10	10
· Estimate	· 估计这个任务需要多少时间	10	10
Development	开发	620	800
· Analysis	· 需求分析 (包括学习新技术)	120	150
· Design Spec	· 生成设计文档	20	20
· Design Review	· 设计复审 (和同事审核设计文档)	40	30
· Coding Standard	· 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	20	20
· Design	· 具体设计	60	50
· Coding	· 具体编码	240	360
· Code Review	· 代码复审	60	50
· Test	· 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	60	120
Reporting	报告	70	60
· Test Report	· 测试报告	30	20
· Size Measurement	· 计算工作量	10	10
· Postmortem & Process Improvement Plan	· 事后总结, 并提出过程改进计划	30	30
	合计	700	870

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第一阶段

1.接口实现

接口设计说明

Information Hiding

接口隐藏实现细节和实例属性，接口的调用者无法直接修改对象的属性。对成员形成安全保护。

Interface Design

接口设计方便代码复用，是对一种操作或实现的抽象表示。对于现代软件工程极其重要，我们撰写的软件会使用大量标准库和第三方库的接口。

Loose Coupling

松耦合。模块之间的依赖有限。修改其中的任意一个模块内部的实现细节，不应对其他模块造成影响。其他模块不需要进行任何代码上的修改，也能保持功能的正常。

我们在阶段一进行接口设计时，就利用了这些思想。比如，接口对内部信息的隐藏。一个调用者对接口的调用，不用知道其具体实现，也不用担心对其内部的副作用。松耦合也是我们特别关注的。命令行程序与GUI程序公用一个Core.DLL，对Core.dll的更新不会影响其他程序的实现。

计算模块名为Core，包含2个命名空间（每人开发一个），包括9个类，大约30个函数。他们之间的关系组织见后面的UML图。

关键函数，生成唯一解的数独残局：

关键部分：每挖一个空，就判断是否是唯一解

独到之处：比起挖完空之后，再判断是否唯一解，减少了大量试错，提高了时间效率

UML图

接口1

void generate(int number, ref int[][,] result)

我们个人项目已经实现了生成特定数目的数独并写入文件的功能，此接口与之不同的是：需要将结果存入result中。

我们需要在生成过程中，维护一个3维数组，生成一个新的数独就存入其中（之前是直接写入文件，可扩展性比较差，且IO消耗巨大）。

接口2

void generate(int number, int mode, ref int[][,] result)

• [number]的范围限定为1 - 10000。
• [mode]的范围限定为1 - 3，不同的数字代表了数独游戏的难度级别，如下表所示：

编号	级别
1	简单
2	中等
3	困难

我们个人项目已经实现了生成特定数目的数独并写入文件，和生成数独残局的功能。此接口的不同之处在于：

• 不能将结果直接写入文件，而是写入result参数；
• 增加生成特定难度数独的功能
• 生成数独残局

 对难度的定义：

一般情况下，给定的数字个数越多，数独相对越简单。

通过参考资料，我们将我们的数独游戏的难度定义为：

难度	挖空数
简单	45~49
中等	50~54
困难	55~59

接口3

void generate(int number, int lower, int upper, ref int[][,] result)

• [lower] 的值最小为20，
• [upper] 的值最大为55，
• [upper] >= [lower]。

接口4

bool solve(int[,] puzzle, int[,] solution)

对于输入的数独题目puzzle，返回一个bool值表示是否有解。如果有解，则将一个可行解存储在solution中。

Design by Contract, Code Contract的优缺点

感觉Design by Contract和OO中学到的方法注释很像，一个接口接受输入，产生输出，并对一些对象的域可能产生副作用，同时，还会有可能的异常产生。

优点：

• 接口定义规范
• 副作用可控
• 输入要求严格

缺点：

• 需要所有人（实现者，调用者）都遵守，一旦有人违反，会产生很大的副作用。

我们在实现自己的接口时，严格定义的接受参数的范围，并定义了清晰的异常在调用者不遵守要求时抛出；对于可能产生的副作用，接口的设计对其进行隐藏，即所有的副作用都不会对接口的调用者产生影响。

2.单元测试

3.单元测试覆盖率

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第二阶段

1.异常处理

我们为接口设计了共3种异常：

• BoundOutOfRange：表示挖空上下界不符合范围标准
• GenerateNumberOutOfRange：表示生成数独终局和残局的数目不符合标准
• ModeOutOfRange：表示生成数独残局的难度Mode不符合标准

2.单元测试

BoundOutOfRange

[TestMethod]
        [ExpectedException(typeof(BoundOutOfRange))]
        public void testBoundOutOfRange1()
        {
            int[][,] result = null;
            Core.SudokuFounctionLibrary.generate(1000, 4, 5, true, ref result);
        }

对应场景：调用生成数独残局是，调用者传入的lower或upper参数不符合要求。

GenerateNumberOutOfRange

 [TestMethod]
        [ExpectedException(typeof(GenerateNumberOutOfRange))]
        public void testGenerateNumberOutOfRange2()
        {
            int[][,] result = null;
            Core.SudokuFounctionLibrary.generate(1001, 2, ref result);
        }

对应场景：调用生成数独残局是，调用者传入的number参数不符合要求。

ModeOutOfRange

 [TestMethod]
        [ExpectedException(typeof(ModeOutOfRange))]
        public void testModeOutOfRange1()
        {
            int[][,] result = null;
            Core.SudokuFounctionLibrary.generate(1001, 4, ref result);
        }

对应场景：调用生成数独残局是，调用者传入的mode参数不符合要求。

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第三阶段

1.界面设计

这个项目主要有以下三个界面

• 开始界面

　　　　

　　　　　　开始界面是程序的起始界面

　　　　　　在开始界面可以选择难度，开始游戏，或打开最佳纪录。

　　　　　　这个界面比较简单，没有什么复杂的逻辑。

• 最好记录界面

　　　　

　　　　　　在这里可以查看不同难度的最佳纪录。

• 游戏界面

　　　　

　　　游戏界面是数独游戏最重要的界面。

　　　这个界面由最上面显示难度和时间的文本框，中间的9*9数独棋盘和下面的两排按钮组成。

　　　数独棋盘我们是用81个按钮实现的，这81个按钮会在生成数独题目的时候分为两类，一类是不可改变的，也就是数独题目原本有数字的格子，另一类是可以改变的，也就是需要玩家填数字的格子。当一个可改变的按钮被点击时，这个格子就会被标记，这时如果点击底部的按钮，被标记的格子就会被改变。按钮1到9可以给该格子填上相应的数字，按钮C可以清除该格子的内容，提示按钮可以直接显示出被标记格子应该填的数字。提交按钮用来检查当前的数独局面。

　　　游戏界面的逻辑部分主要包括一下几个函数：

　　choose函数监听数独棋盘中的81个按钮被按下的事件，如果被按下的是可改变的按钮，就标记被按下的按钮。　　　　

 void choose(object sender, EventArgs e)
        {
            Button button = (Button)sender;
            char c1 = button.Name[1];
            char c2 = button.Name[2];
            if (noChange[c1 - '0', c2 - '0'] == 0)
            {
                (this.FindName(lastChoice) as Button).Background = startColor;
                lastChoice = button.Name;

                (this.FindName(lastChoice) as Button).Background = chooseColor;

            }
        }

　　fill函数监听按钮1到9，按钮C和提示按钮被按下的事件，对被标记的格子做出相应的改变。

 void fill(object sender, EventArgs e)
        {
            Button button = (Button)sender;
            char c = button.Name[1];
            char c1 = lastChoice[1];
            char c2 = lastChoice[2];
            if (noChange[c1 - '0', c2 - '0'] == 0)
            {
                if (c == 'C')
                {
                    (this.FindName(lastChoice) as Button).Content = (" ");
                }
                else if (c == 'H')
                {
                    (this.FindName(lastChoice) as Button).Content = Start.solvedPuzzle[lastChoice[1] - '0', lastChoice[2] - '0'];
                    (this.FindName(lastChoice) as Button).FontSize = FSS;
                    (this.FindName(lastChoice) as Button).FontStyle = FontStyles.Italic;
                    (this.FindName(lastChoice) as Button).Foreground = helpColor;
                }
                else
                {
                    (this.FindName(lastChoice) as Button).Content = c;
                    (this.FindName(lastChoice) as Button).FontSize = FS;
                    (this.FindName(lastChoice) as Button).FontStyle = FontStyles.Normal;
                    (this.FindName(lastChoice) as Button).Foreground = Black;
                }
            }
        }

　　BS_Click函数监听的是提交按钮。这个函数检查当前的数独局面并弹出相应的提示。

private void BS_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
        {
            int i, j;
            for (i = 0; i < 9; i++)
            {
                for (j = 0; j < 9; j++)
                {
                    var s = ("B" + i) + j;
                    try
                    {
                        var n = Int32.Parse((this.FindName(s) as Button).Content.ToString());
                        if (n != Start.solvedPuzzle[i, j])
                        {
                            MessageBox.Show(String.Format("Not a right answer; check mistake at ({0}, {1}). Your time spent: {2} s", i + 1, j + 1, seconds));
                            return;
                        }
                    }
                    catch(FormatException)
                    {
                        MessageBox.Show(String.Format("Not a right answer; check mistake at ({0}, {1}). Your time spent: {2} s", i + 1, j + 1, seconds));
                        return;
                    }
                }
            }
            MessageBox.Show(String.Format("Congradulations! Your time spent: {0} s", count));

            switch (Start.mode)
            {
                case 1:
                    if (seconds < App.BestRecordEasy)
                        App.BestRecordEasy = seconds;
                    break;
                case 2:
                    if (seconds < App.BestRecordMedium)
                        App.BestRecordMedium = seconds;
                    break;
                case 3:
                    if (seconds < App.BestRecordHard)
                        App.BestRecordHard = seconds;
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }

　　

2.两个模块的对接

　　程序主要通过以下两个接口的调用实现Core和GUI两个模块的对接。

• 当开始界面的开始游戏按钮被点下时，调用generate接口生成数独题目。

SudokuFounctionLibrary.generate(1, mode, ref GUIpuzzle);

• 之后调用solve接口保存题目的答案。

 Core.SudokuFounctionLibrary.solve(Start.GUIpuzzle[0], ref Start.solvedPuzzle);

　　　

　　

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结对编程

1.结对编程过程

2.结对编程优缺点

• 优点：两个人可以互相帮助，在能力方面可以取长补短。

　　　　　两个人互相监督，提高工作效率。

　　　　　两个人同时对代码进行检查，更容易发现程序的问题。

• 缺点：结对编程在时间的选择上有一定的局限性，需要考虑两个人的时间分配是否冲突。　　

　　　　　结对编程过程中可能会出现意见分歧，会对工作效率产生影响。

3.个人优缺点

杨森

• 优点：非常有耐心。耐心地解答我的各种疑问，以及耐心地寻找程序的bug。

　　　　　 编程能力较强，代码质量高。

　　　　　 对工作有认真负责的态度，很早就开始做准备。

• 缺点：有时候会犯一些粗心的错误。

赵晓宇

• 优点：善于接收新知识

　　　　　善于沟通

　　　　　有界面开发经验

• 缺点：有严重的拖延症，只有deadline快到的时候才不得不专心工作。

　　　　　对编程语言掌握不扎实，对工具的使用不熟悉。