第二次blog作业

1.前言

这是第二次接触 Java 编程语言大题。相比第一次的电梯调度问题，这次面对航空货运管理系统时我不再迷茫。反复读题后，我很快确定了代码编辑方向，并一步步完成代码编写。航空货运管理系统难度不大但很繁琐，需定义许多相互关联的类，如货物类、航班类、客户类等。编写过程中，我时刻提醒自己要细心和耐心，因稍有不慎就可能出错，进而影响整个系统运行。这次经历让我深刻体会到细心和耐心在编程中的重要性，也让我在 Java 编程这条道路上又迈进了一步，增强了应对复杂项目的能力和信心。

题目集8：这次题目集涵盖NCHU_点线面问题重构（继承与多态）、NCHU_雨刷程序功能扩展设计以及NCHU_航空货运管理系统（类设计）三个题目，虽然题目量不算多，但每个题目都具有相当的复杂性。尤其是航空货运管理系统，其繁琐程度尤为突出，需要设计众多相互关联的类来构建整个系统框架。然而，这些题目的难度并非高不可攀。只要能静下心来，耐心、细致地读懂题目要求，精准把握每一个细节，并且在编写代码时保持高度的专注和谨慎，认真对待每一行代码，确保逻辑严谨、结构清晰，就能够顺利攻克这些题目，完成这次题目集的挑战。

题目集9：这次题目集涵盖了NCHU_魔方问题，NCHU_点线面问题再重构（容器类），NCHU_航空货运管理系统（继承与多态）三个题目，与上一个题目集类似，题目量不是很大，但是每个题目都十分繁琐，魔方问题要分清楚正方体和正三棱锥，然后分别计算面积和体积，点线面问题需要构建容器类来储存多个点，最后的航空货运问题需要从上一个题目集的基础上添加子类和父类，通过继承和多态来更加方便地完成题目。

2.设计与分析

1.题目集8NCHU_航空货运管理系统（类设计）

  本次题目模拟某客户到该航空公司办理一次货运业务的过程： 航空公司提供如下信息： 航班信息（航班号，航班起飞机场所在城市，航班降落机场所在城市，航班 日期，航班最大载重量） 客户填写货运订单并进行支付，需要提供如下信息：  客户信息（姓名，电话号码等） 货物信息（货物名称，货物包装长、宽、高尺寸，货物重量等） 运送信息（发件人姓名、电话、地址，收件人姓名、电话、地址，所选 航班号，订单日期），虽然题目没有给具体需要定义哪些类，但是根据要求，我们可以自己定义需要的类，包括Dingdan类、Kehu类、Huowu类、Hangban类等，然后通过Main将它们串联起来，最后实现要求。

  （以下是类图）

本次题目聚焦于面向对象设计原则中的单一职责原则、里氏代换原则、开闭原则以及合成复用原则，旨在考察我们对这些核心原则的理解与应用能力。我们在完成代码设计时，必须深入理解这些原则的内涵，确保代码的结构与实现符合设计规范。在编码结束后，需要进行严格的代码审查，检查内容包括：是否每个类仅负责单一功能（单一职责原则）；子类是否能替代无缝父类（里氏代换原则）；软件实体是否对扩展开放，对修改关闭（开闭原则）；以及是否优先使用对象组合而非类继承（合成复用原则）。通过这样的检查，确保代码不仅功能正确，而且具有良好的可维护性、可扩展性及可重用性，符合面向对象程序设计的基本要求。这要求学生在代码设计过程中，不仅要关注功能实现，还要注重代码的结构设计与原则遵循，从而提升代码质量与软件系统的整体架构质量。

唯一需要注意的地方就是费率问题，根据不同的重量，有不同的计算费率。下面是我在Main中定义的静态方法，用于计算不同的费率。

    private static double getFreightRate(double weight) {
        if (weight >= 100){
            return 0.15;
        } else if (weight >= 50) {
            return 0.25;
        } else if (weight >= 20) {
            return 0.30;
        } else {
            return 0.35;
        }
    }

这次题目涉及的航空货运管理系统虽然从难度上看并不算高，但代码量较大，这要求在编写过程中需要格外细心，避免出现字母敲错这类基础性错误。由于代码庞大，可能会在一定程度上增加开发难度和出错概率。然后还需要提升自己编写代码的速度，不然需要花费大量的时间来完成一道题目。

（下面是SourceMontor的生成报表内容）

  306行代码和229个语句，其中48个是方法调用语句。代码中有3.5%的分支语句，但没有注释。文件中定义了5个类和接口，平均每类包含10.8个方法。平均每个方法有2.65个语句，最深的代码块包含226行，且最大块深度为3。最复杂的方法是 Main.getFreightRate()，其复杂度为5，行号为214。Kiviat图显示了代码的复杂度、方法/类比率、平均语句/方法、平均深度、最大深度和最大复杂度等指标的相对比例。块直方图则展示了不同深度的代码块中语句数的分布情况，帮助我们识别需要优化或重构的代码部分。这些度量指标和图表为代码质量和结构提供了全面的可视化分析，有助于提升代码的可维护性和可读性。

 

2.题目集9NCHU_航空货运管理系统（继承与多态）

这次题目集很好顺承了上一次题目集的代码，需要的基本信息相同，但是需要增加一些父类与子类的关系，并使用多态来完成计算最后的运费。需要的信息：航班信息（航班号，航班起飞机场，航班降落机场，航班日期，航班最大载 重量）客户信息（姓名，电话号码等）  货物信息（货物名称，货物包装长、宽、高尺寸，货物重量等） 运送信息（发件人姓名、电话、地址，收件人姓名、电话、地址，所选航班号，订单日期） 支付方式（支付宝支付、微信支付、现金支付）等。这次航空货运管理系统增加了客户类型，货物数量，货物类型和支付方式，不同的客户的折扣不同，不同货物的费率不同，所以需要在Main中定义更多的方法来计算运费。

  （以下是类图）

此次题目实现了一个航空货运管理系统，涵盖了客户、货物、航班和订单管理，并实现了运费计算和支付功能。代码采用面向对象设计，包含多个类和接口，如抽象类 Number 及其子类 Kehu（客户）、Huowu（货物）、Hangban（航班）、Dingdan（订单），以及支付相关的 Payment 接口和其子类 WechatPay、AliPay、CashPay。主类 Main 负责输入处理、运费计算和输出。程序根据货物重量和类型计算运费，支持不同支付方式，并应用客户折扣。然而，代码缺乏注释，异常处理不够健壮，存在硬编码的费率和折扣，且有重复代码，用户输入验证不足，需改进以提升可读性、可维护性和健壮性。

以下是分别用来计算不同货物的不同费率和不同客户的不同折扣：

private static double getFreightRate(String type, double weight) {
        switch (type) {
            case "Normal":
                if (weight < 20) return 35;
                if (weight < 50) return 30;
                if (weight < 100) return 25;
                return 15;
            case "Dangerous":
                if (weight < 20) return 80;
                if (weight < 50) return 50;
                if (weight < 100) return 30;
                return 20;
            case "Expedite":
                if (weight < 20) return 60;
                if (weight < 50) return 50;
                if (weight < 100) return 40;
                return 30;
            default:
                return 0;
        }
    }

private static double getDiscountRate(String customerType) {
        switch (customerType) {
            case "Individual":
                return 0.9;
            case "Corporate":
                return 0.8;
            default:
                return 1.0;
        }
    }

（下面是SourceMontor的生成报表内容）

316行代码，包含194个语句，表明代码的规模中等。代码中定义了10个类和接口，平均每类包含9.20个方法，显示了较高的类功能封装性。分支语句占比3.1%，方法调用语句有27个，显示代码逻辑和模块调用较为简单。然而，代码中没有注释行，这可能会影响代码的可读性和维护性。最复杂的方法是WechatPay.getPaymentType()，位于第7行，复杂度为1，表明方法逻辑较为简单。最大块深度为4，出现在第189行，显示代码中存在一定程度的嵌套结构。Kiviat图和块直方图分别展示了代码的复杂度分布和其他指标的相对比例，块直方图显示了不同深度代码块中语句数的分布情况。这些信息综合起来，有助于开发者评估代码质量和复杂度，识别潜在的优化点，从而为代码优化和重构提供重要参考。

3.踩坑心得

此次航空货运管理系统问题，相比于上一次的电梯调度问题，难度小了很多，但是代码量增加了很多，需要定义更多的类，并通过继承关系，将各种类串联在一起。首先，需要注意的就是费率，刚开始忽视了这个条件，导致我找了半天错误，任然不知道哪错了，再一次次反复读题后，我发现居然还有费率，我打算都震惊了，然后第二次题目就要注意新增的客户类型，货物类型，它们都有自己不同的计算折扣，需要分清楚，还好这次读题时就发现了，但是还是需要仔细来区分。然后这次题目集有明确的输出格式，需要严格按照要求来输出，不然会一直过不了测试点的。

4.改进建议

一是类和接口设计合理但功能简单，可进一步优化。

二是数据输入需增加验证，确保数据有效性和完整性。

三是运费计算和折扣逻辑可扩展，需考虑更多实际业务因素。

四是代码可维护性和扩展性有待提高，需减少重复代码、加强模块化设计。

五是代码注释和文档不足，需加强以提高可读性和可维护性。

六是需要严格遵守面向对象程序设计原则。

5.总结

1.在过去的两周里，我完成了两次题目集。题目量不大，但都十分繁琐，尤其是航空货运管理系统问题。两次题目集的前后关联十分紧密，第二次题目集需要在第一次题目集的代码基础上进行加工处理。这样的安排让我能够更好地理解和掌握代码的结构和功能，同时提高了我的代码复用和优化能力。通过这种方式，我不仅巩固了之前的知识，还提升了编程技能和问题解决能力，为今后的软件开发工作积累了宝贵的经验。

2.尽管成功完成了这两次题目集，但我投入了大量的时间和精力，这让我意识到自己在编程效率和准确性方面仍需提升。面对繁琐的航空货运管理系统问题，我常常因拼写错误和逻辑瑕疵而受阻，暴露出我对细节把控的不足。此外，我的编程速度较慢，这在面对复杂任务时尤为明显。为了改进，我计划深入学习编程基础知识，加强代码练习以提高熟练度，并利用IDE的自动完成功能来减少错误。我还将注重代码审查和测试，以提升代码质量和可维护性，同时借助版本控制系统优化代码管理。这次经历让我清楚地认识到自己的短板，也坚定了我通过持续学习和实践来增强编程能力的决心。

3.我要跟紧老师上课的步伐，积极与老师讨论相关问题的解决方法，学习面向对象程学设计的基本原则，然后在课后积极巩固上课老师讲的知识，自己主动去做一下小题目，不只是依赖于PTA中发布的题目。