面向對象這門課，寫了3次作業，在這裡分享一下自己的設計思路、分析總結等，歡迎一起探討~ ...
作業1——多項式運算
基於度量和類圖分析設計
先看Metrics插件做出的複雜度分析：
乍一看沒有紅色報警，其實是因為選中某一行時會自動將該行改為黑色，無論之前是紅色還是藍色emmm
真正展開第一行時，慘不忍睹：
為什麼圈複雜度這樣大？先看看類圖：
- 【當時的設計思路】有個poly類，既是poly的數據結構（繫數和冪指數的數組），又是其方法載體（能夠實現加減、列印自身信息）；還有一個負責統籌規劃的計算者類，能夠分析輸入的字元串、進行多項式運算、列印錯誤信息。
- 【如今看來需要做的改動】
（1）把分析字元串合法性的工作放給poly，他應該知道自己是不是一個合格的poly。
（2）列印錯誤輸出這件事，應該另起一個類，實現功能的劃分。
（3）不要洋洋灑灑就用數組。
（4）字元串匹配這事兒，不要用狀態機來做。
- 【我為什麼當時用狀態機】這是一個令人心酸的故事QAQ
首先，我花了一上午熟練掌握了正則表達式的通用知識，打算在C程式（作業的另一個要求）中試試手，便去下載C程式所要的相關的頭文件等，結果一直用不了...大神跟我說C最好不要用正則表達式emmm 於是我想起來學姐提示過的有限狀態機，我畫了個大狀態機，反覆分析論證其正確性，然後在C程式實現了。發現時間不多了趕緊跑去乾java，可能是太緊張了吧，java正則表達式教程我看了倆小時沒懂，突然失去自信...那就先穩一點用狀態機寫吧，之後就沒時間改過來了...
這個故事告訴我們，做事前一定要分輕重。
後來第一次實驗課時，要求我們會用java使用正則表達式，於是我打開被分配到的互測作業，有例子果然學起來就是快，10分鐘我就懂了...
所以同樣是緊張，為何效率如此不同...答案或許是，面向例子學習法萬歲！
- 【PS】狀態機唯一的優點（安慰自己一波），就是能在實現狀態的同時，順帶對錯誤的輸入進行準確的錯誤提示，比如，在第幾個字元處出現了錯誤，用戶輸入了什麼，而本程式期望怎樣的輸入。
- 【狀態機導致了高複雜度】既然我用了狀態機，那麼swith-case, if-else就暴增了，而McCabe圈複雜度：
因此，我的McCabe圈複雜度直接爆表（哭）。嚴格來講，我的這次代碼 屬於 面向對象和麵向過程之間 的過渡類型...認為程式的複雜性很大程度上取決於程式圖的複雜性。
單一的順序結構最為簡單，迴圈和選擇所構成的環路越多，程式就越複雜。
Bug分析
- 公測：通過
- 互測：我方安全，對方正則表達式爆棧
- 課下自我調試：發現poly列印自己的函數有bug——在考慮 結果多項式 的 某個term 的繫數為0 的情況時，漏掉了一些情況導致的bug，後來對繫數為0的term出現的位置進行了首、中、末的遍歷，來確保自己的列印輸出格式正確。
- 今晚是個平安夜。
作業2——傻瓜電梯
基於度量和類圖分析設計
先看Metrics插件做出的複雜度分析：
這次是真的沒有紅色報警~撒花~
那麼再看類圖：（自己手動調整了位置看起來 局部對稱、思路清晰，建議全屏看大圖）
- 【類設計思路】
首先明確指導書的要求：需要實現的類 包括但不限於Elevator, Floor, Request, RequestQueue, Scheduler 這5個類（我承認 命名的時候去搜過翻譯...）
是否要加其他類：為了讓兩種請求有所區別，我設計了RequestER, RequestFR 兩個請求類的子類； 為了讓main函數不要放在某個其他類里導致沒有邏輯關係，我加了Main類； 我吸取第一次作業的教訓，將列印錯誤輸出抽出來作為一個Err類。
- 程式開始了，字元串輸入進來，誰來處理呢？為了讓Floor類有事乾（哭），我把parseStr分別放在了Floor類以及和它對應的Elevator類裡面，也就是說樓層和電梯都能夠判斷自己接收的請求是不是合格的，同時也能夠根據 合格與否 的判斷結果，來構造FR或ER類型的請求並返回這個請求。
- 【那麼問題1來了】
判斷是否為”合法請求“這件事，所需要的條件不僅僅是內部信息（即輸入的一行字元串），還需要外部信息（即：1. 這條請求是否是第一條請求，如果是需要滿足請求時間為零 2. 這條請求的時間輸入順序是否正確，因為我們要求這堆請求的請求時間應該是非遞減的）。
當一個面試者知道自己能力和顏值已經合格的時候，面試官還會把這個面試者和其它面試者進行比較，”比較“這件事就是外部條件吧，那麼我們可以有兩種方式來判斷這個面試者是否內外兼修地合格：
A. 面試官勤奮些，把 自我判定內部條件為合格 的面試者拿出來，做做比較。
B. 面試者的工作全面些，也就是把 其他面試者的信息等 也交給 這位面試者，讓面試者自己去判斷 自己是否同時滿足內、外部條件。
脫離這次作業，從更加抽象的角度來講，我覺得這兩種方法各有利弊。 A似乎更貼合現實，使得上層面試官看起來更加統籌規劃、更有權力的樣子。 B似乎把 “判定合格”這件事包裝得更好，不用把“內、外條件判定”這件事 進行分離（可是這樣的話，總覺得面試官是不是沒有存在的意義了...）
我無法做出判斷，不過根據本次作業的實際考慮，我選擇了A。
- 程式繼續，把合格的請求挑出來放到隊列裡面去，然後應該做什麼呢？ 讓調度器去 刪除同質請求 得到真正的請求隊列、然後讓電梯運動。
- 【那麼問題2來了】
調度演算法如何實現？根據我後來的瞭解，大體上有這麼2類思路：
A. “先知”式的，只面向請求隊列，對請求隊列進行一定的掃描，得出真正要執行的請求隊列 以及 其中每個請求 的開始執行時間和執行結束時間，然後跟傻瓜電梯說，你就按著我這個計劃來動就行。（為什麼叫先知？先看看生活現實：隨著時間的推進，一方面電梯在運動，同時，請求也在不斷地到來。而“先知”式調度， 是 坐了時間穿梭機去未來，把所有請求都拿來分析，然後穿梭回過去，跟電梯說你應該怎麼怎麼動。總的來說，就是交互性不強。）
B. “模擬”式的，從現實生活得到啟發，模擬時間推進 或 模擬電梯爬樓.
筆者寫第2次作業時，只想到了A，然後就動手了，效果還不錯。而且我很懶，覺得電梯既然那麼傻，乾脆不給他運動的方法了，直接讓調度器跟他說：你就把我傳給你的參數按照某個格式列印出來就行，都不用動的...
- 【問題3和問題1有點像】
刪除同質請求這件事，我放給了Request類及其子類，但是又遇到內外部條件的問題。
如果 r2 是 r1 的同質請求，那麼首先需要滿足這個時間條件： r1的請求時間 <= r2的請求時間 <= r1的執行結束時間。一開始我把這個時間條件當成外部條件，由Scheduler判斷 r2 r1是否滿足時間條件，再由 r1 判斷 r2 是否滿足 請求類型、目標樓層、請求方向 等內部條件，這樣就把 “判斷同質” 這事兒拆分成了兩部分，當時就是感覺心裡有點小疙瘩，忍一忍就過去了...
後來我做第三次作業的時候，受到一些同學的啟發，覺得完全可以把時間條件做成內部條件，也就是請求類增加一些屬性，這樣就可以實現功能的包裝了。
反過來去思考問題1，如果要實現這樣的功能包裝，或許要把請求隊列傳進來給Request，這樣Request才能知道自己在隊列中的位置 以及 隊列中其它請求的情況，也才能判斷自己是不是一個真正合格的請求，但是顯然我們不應該讓 碗里的豆豆 直接知道 這個碗的信息以及碗里裝的其它豆豆的信息 。而且如果真的實現了這樣的功能包裝，RequestQueue就真的成為 傻瓜式純容器 了（哭）。
【PS】聰明的你或許已經發現，我的設計 可擴展性 有點弱，到第三次作業就不得不大換血了...
Bug分析
- 公測：通過
- 互測：我方安全，對方沒有交readme被我報了2個bug
- 課下自我調試：沒有什麼可說的bug
- 今晚是我的平安夜。
作業3——“耍點小聰明”的電梯
基於度量和類圖分析設計
先看Metrics插件做出的複雜度分析：
一共紅了兩處，分別是 McCabe圈複雜度 和 嵌套塊深度，摘錄出來，發現是 A Little Smart Scheduler 出了問題：
作業1的分析中，我對McCabe圈複雜度進行了一定的說明，回顧一下：
它認為程式的複雜性很大程度上取決於程式圖的複雜性。
單一的順序結構最為簡單，迴圈和選擇所構成的環路越多，程式就越複雜。
那麼這個 A 圈複雜度 和 B 嵌套塊深度 的區別，我覺得是，前者兼顧了廣度和深度兩方面的複雜檢測，後者專註於 深度的複雜檢測。有點像B能推出A，A不能推出B的關係。
那為什麼這兩個度量值會報警呢——耍點小聰明的ALS_Scheduler類裡面，由於具有 掃描隊列來取出主請求、掃描隊列來得到能夠被捎帶的請求、掃描隊列來刪除被捎帶的請求的同質請求、掃描隊列來刪除主請求的同質請求 這4個掃描遍歷，以及 配套的許多判斷條件，所以這兩個度量值 直接爆表。（儘管我在課下de完bug之後，嘗試著把其中一些塊抽取出來包裝成方法）
類圖如下：（筆者將類的位置進行了調整，方便和作業2的類圖進行很好的對比）
- 【思想大換血】
一開始，我打算沿襲第二次作業的“先知”式調度，但是卻發現，在遍歷請求隊列的時候，主請求的執行結束時間是動態變化的（如果有請求會被它捎帶的話），{ 每次一發現可以被捎帶的請求R，就必須刪除掉R的同質請求，更新 主請求的執行結束時間，然後再次從頭遍歷請求隊列 }，然後重覆執行上述{ }的內容，直至沒有可以被捎帶的請求了。
這麼一聽，好像不過是稍微複雜了些而已。但是有個問題，當電梯處於STILL狀態時，被捎帶的條件就變得不大一樣了，所以必須記錄電梯在 什麼時候 在 哪個樓層 為了捎帶而停下來開關門，然後我就懵了，這個信息要如何記錄，怎樣記錄才能方便我查詢。突然失去信心。
於是我便和學霸交流了下，發現學霸模擬電梯爬樓，意識到其中的幾個大優點：
- 和模擬時間相比，不會出現 “由於輸入的請求時間過大 而導致程式運行時間變大” 的現象。（這個現象其實可以通過某種辦法消除掉）
- 沒有 “先知”式調度 的 “一找到被捎帶請求就要再次從頭遍歷” 的問題，以及由此帶來的輸出順序問題。
- 在處理STILL狀態時的捎帶判斷時，十分方便，不需要什麼數據結構來記錄。
- 模擬電梯爬樓，每次執行完一條請求，就讓電梯運動並列印運動狀態，十分方便，不用再拿數據結構去存這條請求的執行結束時間等，而且方便調整輸出順序。
- 【類設計變更】聽了我的設計思路變化，對比於作業2的類設計圖，聰明的你應該已經知道我的類設計變化了：
- 電梯沒有那麼傻了，給它增加了 幾個運動的方法 以及 一個時間屬性。
- 耍小聰明調度器 繼承了 直男癌調度器，但是並沒有用到 start[] end[] 數組，這兩個數組在第二次作業中記錄的是 每個真正有效請求 的 開始執行時間 和 執行結束時間；現在，由於電梯裡面記錄了時間，而且程式是在每次處理完一條請求後，就列印輸出，所以這兩個數組就沒有存在的意義了。
- 其它適應性的小變化。
Bug分析
- 公測：通過
- 互測：我方安全，對方公測過了但被我另找出了3個bug
- 課下自測：輸出順序有問題，這也是大家最容易忽略的一個問題吧。
- 今晚還是我的平安夜~
其它總結
發現bug的策略
- 解剖指導書。我遍歷了幾遍指導書，而且自己用筆把一條條規定都簡單列了出來，用紅筆標記不同條列之間的關係以及易忽略的點。然後進行一些深入思考，比如指導書說到電梯可能的幾個狀態的時候，我就畫了個狀態機出來。深入瞭解指導書是前提。
- 給自己程式打過的補丁，也可能是別人容易漏掉的。
- 不同的設計方式會有不同的易錯點，如果你抽到的代碼的設計方式和你不同，可以找找其他使用這個設計方法的同學，問問他們課下de出來了什麼bug。
- 討論區和微信群里大家的討論也都一條條列出來了，並和3合併。
- 與你親愛的同學交換測試樣例。
- 把問題抽象到一定層次，以更加巨集觀的視角去看待，就更容易發現問題所在。比如我第三次作業的時候，就畫了個時間軸，以最複雜的捎帶情況為基準來分析，然後遍歷所有可能出現的情況。同時，這個時間軸也很方便我構造測試樣例。（在這裡表示羡慕大佬 只需要動動腦子 就可以模擬出電梯運動情況，反正對我來說，每看到一個測試樣例，我基本都要畫個時間軸，不過越畫越快了嘿嘿嘿）
還可以改進的地方
- 加入枚舉的使用。
- 通過讓方法 拋出異常 來更好地包裝方法。比如，如果傳入的A滿足條件，請返回關於A的某個具體的內容，如果傳入的A不滿足條件，就拋出異常。
總之，我現在的設計狀態是，必須把設計的大體思路、以及某些實現細節，都想清楚了，偽代碼也寫得比較細緻了，我才會開始碼代碼，而且想清楚之後 寫代碼賊快，也便於debug。而且，在設計和思考的時候，腦子處於及其活躍的狀態，這個時候容易想到各種你之後可能想不到的細節，儘管這個過程比較痛苦。另外，我會請給我指點迷津的大佬次飯的，再次感謝~
預祝大家 習得OO，策馬歸來~
