OO第四单元总结

第四单元总结

第四单元是UML单元，看似没有引进新的东西，而是强化了过往使用到的UML图，并对其中的UML类图、UML状态图、UML顺序图进行了强化。

在本单元的学习后，OO课程也来到了尾声。在一学期的课程中，从一开始的用顺序思维写OO，到现在对多线程、JVM虚拟机等都产生了一定的认识与了解，OO带给我的成长是巨大的。

正向建模与开发

什么是正向建模？在我的认识中，正向建模就是在开始写代码前构建出大致的架构，在实际的代码编写中按照架构去完成。这样的好处是，在编写代码时，不会陷入“树叶与树林”的窘境中，始终有着大致的逻辑框架可以遵循，不会落入过多的细节中去。用OS中的术语，就是合理地规划软件层次，达到一个良好的软件编写方式。

在之前几个单元的作业中，实际上已经使用到了正向建模的思想。在每个单元的代码编写前，我都会在纸上写写画画，构思出大致的架构，在脑中将流程走一遍。也许粗糙，但也能在编码中提供巨大的帮助。

那么本单元的训练意义在哪里呢：一方面，使用图书馆这个具有细节的场景，强化了对正向建模的使用；另一方面，贴合企业生产实际，完成了对UML工具使用的训练。

研讨课上有个主题说的很好，如何看待系统架构设计与敏捷开发的关系。在我本单元作业中，实际上并没有在编写代码前就画出完整的UML图，这也是不显示的，在实际代码编写中会灵活地调整一些方法的实现。

在经过小组研讨后，我们一致总结出，系统的架构是关键的，类似于我们在纸面上发出大致的架构框架图。而具体的设计，其实不一定要在开发前全部完成，这几乎也是不可能的。在定义好整体的架构，模块的交互方式后，具体的实现与设计可以灵活调整，这就是敏捷开发了。

我最近在编写龙芯杯的乱序处理器代码，这比计组课程的处理器代码规模大得多。我们所采取的正向设计方法就是发出CPU架构设计图，定义好模块间的交互方式（总线、传递的信号、保证的约束），再由每个人完成自己负责的模块。我觉得这是一种合适的正向设计方式。

架构设计

在本单元中，我的架构设计遵循了一个较为简化的设计方式：

• 图书馆本身的逻辑较为简单，可以在一个类内部封装完成绝大部分的操作
• 我的时间不是很多，大作业有点多，考试有点难，有点偷懒了

在参考了往年学长学姐的博客后，我发现可以在图书馆一个类中完成绝大部分操作。虽然这是危险的，在最后一次作业结束后，我的图书馆类Library的代码行数来到了480行，是一个相当危险的长度。其中，大部分的操作没有进行封装，比如借阅不同种类的书籍，而是直接堆放在那里，是我写过的比较丑陋的代码之一。

在图书馆类的内部中，我用图书id代表图书，用HashMap，ArrayList完成了图书的管理，用其代表图书馆中的不同机构，实现了整体的架构安排。

这样设计的好坏都是鲜明的。好处在于类内部的方法较为灵活，没有太多的封装约束。坏处就是太过灵活导致没有安全约束，容易出现问题。此外代码较为臃肿，各种功能的方法挤在一起，没有很好的扩展性（再迭代一次就会超过500行）。

架构设计的思维变化

说来惭愧，刚开始时反而是对架构设计最上心的时候。

在第一、第二单元中，每个单元开始前我都会抽出一个下午的时间，遍历往年博客，找到其中架构设计的共性优点，总结其中的一些不足之处，尝试汇集往年的架构设计之优，再结合自身的审美，对架构做出一些调整。

但是在JML单元，JML本身不太注重宏观的架构设计，只需要完成内部的实现方法设计，在架构上的调整是不多的。阅读博客后我使用了并查集这一设计思路，其余的实现就比较常规，没有太多的架构设计上的优点。

在UML单元，由于第四单元和考期以及各种大作业交付高度重合，课程组也有意放水了，我也没有画太多的时间进行架构设计，而是进行了完成任务就好的摆烂式设计。

在架构思维的转变上，我觉得对我影响最大的还是第一第二单元：

• 层次化设计：非常大的提升。如果说pre课程还是用面向对象写过程化的程序，那么第一单元我理解到了什么是在对象中进行属性操作的封装，让类之间的有机结合完成各自的功能。通过合理的抽象和架构设计，在定义好类的接口后就可以使用面向接口编程。
• 多线程设计：很大的提升。多线程编程最重要的一点就在于安全性：如何合理掌控类的交互，不至于出现死锁问题。最重要的一点在于，面向对象需要封装，而安全性需要保证封装后类对安全性不应该要求其他类。如何合理地进行封装与多线程锁的操作，是面向对象多线程编写的方法。
• 契约式设计：一点提升，领悟到了JML对于测试的帮助。每学期中唯一一次专门编写测试代码Junit，对测试的有了一定的新理解。
• 正向设计：一点提升，对UML工具有了熟练的使用。但是在架构设计上，还是和之前的水平一样，我也觉得自己有一个还算不错的架构，在效果和花费的精力之间达到了一个平衡。

OO课程结束了，架构设计的思想却会一直延续下去。高内聚、低耦合，封装等关键词是软件工程的核心，也是这个与这个世界进行交互的方式。在纷繁复杂的社会中，如何保持自身的属性不被外界侵染，做好自身的保护。

测试思维的演进

很惭愧，没有做很多的测试，大多都是自己捏数据点，评测机白嫖其他同学。

讲一讲如果没有白嫖到其他同学评测机的时候的测试思路吧，分为如下几个阶段：

1. 完成代码，进行样例的运行

   这是最初级的测试，用于检测代码能否通过编译，是否有过于明显的错误

2. 通过样例后，再一次阅读指导书，同时走查代码，进行白盒测试

   由于往往没有足够时间搭建评测机，这一步往往显得十分重要。百合测试的好处再与细致，对于代码的理解也比较深刻。但是弊端在于：一旦代码的规模较大，或者有着运行的不确定（多线程），抑或是本身对代码的理解有问题，那么走查出来的结果也会是错误的。

3. 捏几组数据，进行手动测试。

   1. 强调方法正确性的代码，如电梯的反复上下客，强调代码的稳健性
   2. 强调边界情况的代码，进行一定的压力测试

4. 再试图去白嫖一次评测机，看看能不能白嫖到，如果不行再走查代码一次

课程收获

随着课程的结束，很多同学都在朋友圈中发布了对OO课程的感想与感谢，也会问问自己，我收获了什么。我的收获也许不如那些同学那么多。在OO刚开始时，我还沉静在pre课程的喜悦中，幻想着OO神话，但显然是失败了。OO结束时也并没有很多的情绪波动，这门课确实教会了我很多的东西，但是也有限，我自己也并没投入那么多的时间，还没有搭过评测机，测试的时候代码也出过bug，一些时候精力也实在有限，只是完成了任务。

但如果这个学期再来一次，我可能还是会这样。在我心中，OO是一种思想，思想在刚开始时已经学的差不多了，后期学到了一些辅助更好完成思想实现的方法，如多线程、UML、JML、一些JVM等等，这些已经足够了。在后期的理论课上，在速通完PPT后，我都会自己学一些和OO相关的内容，这种感觉是奇妙的，学会了不少的东西，我很满足这部分的探索。

当我敲下这些文字时，这个学期的绝大部分事情都完成了交付，我也终于有时间做一些自己想做的事情。此刻，窗外的阳光正好，洒满了枝丫与邻近的书桌。我逐渐开始脱离自己的学生身份了，这种坐在象牙塔里，享受着自己今天又学到了一些知识的时间也越来越少。最后，还是感谢OO，期间我没有很破防，也没有很激动，而是就这样，最终还是来到了这里。