结对作业：基于GUI实现四则运算

1）Coding.Net项目地址：https://git.coding.net/day_light/GUIszysLL.git

2）在开始实现程序之前，在下述PSP表格记录下你估计将在程序的各个模块的开发上耗费的时间。

	任务内容	计划共完成需要的时间(min)
Planning	计划	25
·        Estimate	·   估计这个任务需要多少时间，并规划大致工作步骤	10天
Development	开发
·        Analysis	·         需求分析 (包括学习新技术)	90
·        Design Spec	·         生成设计文档	5
·        Design Review	·         设计复审 (和同事审核设计文档)	4
·        Coding Standard	·         代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	10
·        Design	·         具体设计	10
·        Coding	·         具体编码	600
·        Code Review	·         代码复审	35
·        Test	·         测试（自我测试，修改代码，提交修改）	60
Reporting	报告	9
·         Test Report	·         测试报告	60
·         Size Measurement	·         计算工作量	2
·         Postmortem & Process Improvement Plan	·         事后总结, 并提出过程改进计划	10

3）看教科书和其它资料中关于Information Hiding, Interface Design, Loose Coupling的章节，说明你们在结对编程中是如何利用这些方法对接口进行设计的。

信息隐藏（Information Hiding）

信息隐藏指在设计和确定模块时，使得一个模块内包含的特定信息（过程或数据），对于不需要这些信息的其他模块来说，是不可访问的。信息隐藏有着独特的启发力，它能够激发出有效的设计方案。信息隐藏同样有助于设计类的公开接口。

我们的信息隐藏设计： 类的所有数据成员都是private，所有访问都是通过访问函数实现的；

接口设计（Interface Design）

接口可以降低耦合性，即可以让某个模块或功能能够重复利用。

我们的设计：可以了解对象的交互界面，而不需了解对象所对应的类。

松耦合（Loose Coupling）

松耦合：即降低功能模块之间的依赖度。

我们的设计: 采用模块化设计，将方法进行封装，每个类之间保持独立，降低耦合度

4）计算模块接口的设计与实现过程。

1.共三个大类，六个函数：分别为命令行测试和GUI界面测试。

2.命令行：Command类中包含主函数，主要负责命令行参数的接受及参数异常处理；同时调用Lib类中的Compute1,Compute2,Compute3,Compute4的四个方法，分别生成加减运算式，加减带括号运算式，加减乘除运算式，加减乘除带括号运算式。

3.GUI界面测试：GUI类中包含主函数，主要负责GUI的界面展示，同时设置监听器，分别调用buttonSubmit和buttonNext两个方法，进行出题和提交答案；同时buttonNext调用Lib类中的Compute1,Compute2,Compute3,Compute4的四个运算方法，生成运算式。

算法关键：通过复选框监听器实现调用四个运算函数

 　　　　　　　　　　　　　　　　　if (c ==0 && b == 0) {
                                 String answer = Lib2.compute1(ns, os, m1s, m2s);
                                 label.setText(answer);
                             }
                             if (c != 1 && b == 1) {
                                 String answer = Lib2.compute2(ns, os, m1s, m2s);
                                 label.setText(answer);
                             }
                             if (c == 1 && b != 1) {
                                 String answer = Lib2.compute3(ns, os, m1s, m2s);
                                 label.setText(answer);
                             }
                             if (c == 1 && b == 1) {
                                 String answer = Lib2.compute4(ns, os, m1s, m2s);
                                 label.setText(answer);
                             }

5) 计算模块接口部分的性能改进。记录在改进计算模块性能上所花费的时间，描述你改进的思路，并展示一张性能分析图，并展示你程序中消耗最大的函数。

1.性能改进：为保证除法中不出现小数，当不满足改条件时，重新生成随机数，导致代码会出现很多无效循环，为改进这一问题，我们设置当遇到除法的时候，我们可以随机产生被除数的因数，以减少代码的无效循环。当遇到乘法的时候，减少乘数的大小，以保证可以产生较多的式子。

2.消耗最大函数：出题类Lib中的Compute4,主要实现加减乘除带括号的功能。

F4回收垃圾后，发现红色全部消失，资源全部被回收。证明没有资源泄露。程序性能良好。

6）计算模块部分单元测试展示。展示出项目部分单元测试代码，并说明测试的函数，构造测试数据的思路。并将单元测试得到的测试覆盖率截图，发表在博客中。只需要测试命令行部分，且该部分覆盖率到90%以上。

单元测试代码：

 import static org.junit.Assert.*;

 import org.junit.Test;

 public class test {
     Lib2 lib = new Lib2();
     @Test
     public void test() {
         lib.compute1(12, 2, 1, 100);
         lib.compute2(12, 2, 1, 100);
         lib.compute3(12, 2, 1, 100);
         lib.compute4(12, 2, 1, 100);

     }

 }

7）计算模块部分异常处理说明。在博客中详细介绍每种异常的设计目标。每种异常都要选择一个单元测试样例发布在博客中，并指明错误对应的场景。

样例1：n为非法字符（字母，符号等，这里以字母为例）。

@Test
public void testn1command() {
    String[] args={"-n","e","-m","1","100"};
    Command.main(args);
}

样例2：n超出预计范围（n小于1或大于10000，这里以-9为例）。

@Test
public void testn2command() {
    String[] args={"-n","-9","-m","1","100"};
    Command.main(args);
}

样例3：m1，m2超出预计范围（m1大于m2或者m1小于1大于100或者m2小于50大于1000，这里以m1为-8，m2为40为例）。

@Test
public void testm1command() {
    String[] args={"-n","10","-m","-8","40"};
    Command.main(args);
}

样例4：m为非法字符（字母，符号等，这里以字母为例）。

@Test
public void testm2command() {
    String[] args={"-n","10","-m","8","e"};
    Command.main(args);
}

样例5：m，n为空值

@Test
public void testmncommand() {
    String[] args={};
    Command.main(args);
}

8）界面模块的详细设计过程。在博客中详细介绍界面模块是如何设计的，并写一些必要的代码说明解释实现过程。

做题界面，设置监听器，当触发“下一题”的按钮事件时，根据用户定制的要求，进行出题。

     class ButtonListener implements ActionListener {
         public void actionPerformed(ActionEvent e) {
             Lib2 lib2 = new Lib2();
             int ns = Integer.parseInt(n.getText());
             int os = Integer.parseInt(o.getText());
             int m1s = Integer.parseInt(m1.getText());
             int m2s = Integer.parseInt(m2.getText());
             if (e.getSource() == jbtBeginCompute) {
                 JFrame frame2 = new JFrame();
                 frame2.setTitle("做题界面");
                 frame2.setSize(500, 500);
                 frame2.setLocationRelativeTo(null);
                 frame2.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
                 frame2.setVisible(true);
                 if (c ==0 && b == 0) {
                     String answer = Lib2.compute1(ns, os, m1s, m2s);
                     label.setText(answer);
                 }
                 if (c != 1 && b == 1) {
                     String answer = Lib2.compute2(ns, os, m1s, m2s);
                     label.setText(answer);
                 }
                 if (c == 1 && b != 1) {
                     String answer = Lib2.compute3(ns, os, m1s, m2s);
                     label.setText(answer);
                 }
                 if (c == 1 && b == 1) {
                     String answer = Lib2.compute4(ns, os, m1s, m2s);
                     label.setText(answer);
                 }

                 panel1.add(label);
                 JPanel panel2 = new JPanel();
                 panel2.add(new JLabel("请输入答案："));
                 panel2.add(text);
                 JButton buttonSubmit = new JButton("提交答案");
                 JButton buttonNext = new JButton("下一题");
                 JPanel panel3 = new JPanel();
                 panel3.add(buttonNext);
                 panel3.add(buttonSubmit);

                 frame2.add(panel1, BorderLayout.NORTH);
                 frame2.add(panel2, BorderLayout.CENTER);
                 frame2.add(panel3, BorderLayout.SOUTH);
                 frame2.setSize(500, 500);
                 frame2.setLocationRelativeTo(null);
                 frame2.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
                 frame2.setVisible(true);
 }

核对答案：

 buttonNext.addActionListener(new ActionListener() {// 定义时间监听器
                     public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                         System.out.println("下一题"+lib2.result);
                         String question = label.getText();
                         int count = 0;
                         double sum = Double.parseDouble(text.getText());
                         if (count < ns) {
                             String ifRight = "";
                             if (lib2.result == sum) {
                                 ifRight = "正确";
                                 rightSum++;
                                 count++;
                             } else {
                                 ifRight = "错误";
                                 count++;
                             }
                             String message = question + "， " + "你的答案：" + sum + "， " + "正确答案： " + lib2.result + "， 状态： "
                                     + ifRight;
                             list.add(message);
                             text.setText("");
                             if (c ==0 && b == 0) {
                                 String answer = Lib2.compute1(ns, os, m1s, m2s);
                                 label.setText(answer);
                             }
                             if (c != 1 && b == 1) {
                                 String answer = Lib2.compute2(ns, os, m1s, m2s);
                                 label.setText(answer);
                             }
                             if (c == 1 && b != 1) {
                                 String answer = Lib2.compute3(ns, os, m1s, m2s);
                                 label.setText(answer);
                             }
                             if (c == 1 && b == 1) {
                                 String answer = Lib2.compute4(ns, os, m1s, m2s);
                                 label.setText(answer);
                             }
                         }
                     }
                 });

9）界面模块与计算模块的对接。详细地描述UI模块的设计与两个模块的对接，并在博客中截图实现的功能。

界面模块共四个，出题界面选择用户上传或定制出题，选择定制出题时，在“四则运算”界面，选择输入题目数量、运算符个数、数值上下界范围、是否带乘除和括号时，UI模块将参数传到符合定制要求的计算模块中，计算模块将满足用户要求的题目生成，并返回到“做题界面”，用户在做题界面输入答案，首先判断是否为合法参数，若不合适则重新生成，若合适，则调用计算模块中生成的正确答案，与用户输入答案进行判断，生成错题库，当完成做题数量时，中止做题，按下提交答案按钮，跳转到错题库，查看做题情况。

输入“题目数量、运算符个数、数值上下界范围、是否带乘除和括号”后，选择开始做题。

有计算做题时间的功能。

如果选择“上传题目”

将用户上传的题目逐一展示出来，用户可在此界面做题。

答题完毕后，自动审核，展示错题库。

10）描述结对的过程，提供非摆拍的两人在讨论的结对照片。

11）说明结对编程的优点和缺点。

结对编程的优点：

1）在开发层次，结对编程能提供更好的设计质量和代码质量，两人合作能有更强的解决问题的能力。

2）两个程序员之间可以相互教对方，进行优劣势的互补。

结对编程的缺点：

1）两个人在一起工作可能会出现工作精力不能集中的情况。程序员可能会交谈一些与工作无关的事情，反而分散注意力，导致效率比单人更为低下。

2）有时候，程序员们会对一个问题各执己见（代码风格可能会是引发技术人员口水战的地方），争吵不休，反而产生重大内耗。

搭档的优缺点：性格好，有耐心，心细，有规划。可以实现互帮互助，一起学习，有时候，会对一个问题很坚持，缺少变通性。

我的优缺点：好沟通，愿意共享，喜欢一起学习，耐性比较差，有时不够细心。

12）PSP

	任务内容	实际完成需要的时间(min)
Planning	计划	30
·        Estimate	·   估计这个任务需要多少时间，并规划大致工作步骤	10天
Development	开发
·        Analysis	·         需求分析 (包括学习新技术)	45
·        Design Spec	·         生成设计文档	8
·        Design Review	·         设计复审 (和同事审核设计文档)	6
·        Coding Standard	·         代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	15
·        Design	·         具体设计	30
·        Coding	·         具体编码	500
·        Code Review	·         代码复审	80
·        Test	·         测试（自我测试，修改代码，提交修改）	120
Reporting	报告	6
·         Test Report	·         测试报告	90
·         Size Measurement	·         计算工作量	8
·         Postmortem & Process Improvement Plan	·         事后总结, 并提出过程改进计划	10