软工中级实训——实训总结报告

文章目录

一、摘要
二、阶段一(第1周)
- （一）实验内容介绍
- （二）实验感想
- （三）相关资料
三、阶段二(第2-3周)
- （一）实验内容介绍
- （二）实验感想
- （三）相关资料
四、阶段三(第4-5周)
- （一）实验内容介绍
- （二）实验感想
五、总结

GridWorld 软工中级实训总结报告

一、摘要

为期5周的中级实训已经结束，整个实训大部分时间是围绕GridWorld来做的，GridWorld本身已经是一个可视化的二维网格，在上面我们做些简单的操作。围绕着GridWorld，这段时间我们完成了3阶段的工作：阶段1初步接触相应工具；阶段2完成对GridWorldCode内框架的熟悉和内容扩展；最后一部分则是基本上脱离GridWorld，用Java实现一些简单的算法(图像图层提取/BFS/DFS/A*等)

二、阶段一(第1周)

（一）实验内容介绍

第一周是入门阶段，我们主要完成了3部分的工作：

学习Vi/Vim，Java，Ant和Junit的相关内容，在Ubuntu上熟悉了相关环境，然后完成了相应的HelloWorld程序的编写(Java)、自动编译运行(Ant)以及测试(Junit)，并写了一份相应的自学报告。
学习SonarQube代码分析工具的使用，并用Java实现了简单的计算器小程序(可实现整数的四则运算)，利用SonarQube加以分析代码质量
从Github上下载了GridWorld的代码框架，完成环境配置并编译运行BugRunner.java

（二）实验感想

由于之前并没有选上Java课，所以一开始接触实训内容的时候是有些懵的，在第1阶段我也花了很久的时间在Java部分的学习上。也幸亏有这么一周的缓冲让我对Java内容有了基础的了解，不至于后面没什么基础就直接开始写比较多的代码。另外，我对这次实验用到的这些工具也有了基本的了解：

Vi编辑器是Unix/Linux操作系统下都有的一种标准编辑器，就像Windows下都会有标准的记事本，完全命令行操作，熟悉使用的话比较方便，但刚上手的话需要记住很多指令。
Ant是一种自动编译生成工具，可用于Java语言的开发，需要编写build.xml文件来执行，就类似C/C++语言开发中的make工具。
Junit是Java的一种单元测试框架工具，可以用于Java的开发，属于测试驱动的范畴，在编写的Test类中可以分成多个部分进行测试，以我们的阶段3的ImageReader项目为例，最后测试结果截图如下，测试直接提示每一部分的成功与失败。

SonarQube则是一款用于代码质量管理的开源工具，它主要用于管理源代码的质量。通过插件形式，可以支持众多计算机语言，Java是其中的一种，启动sonar服务器后，在项目配置文件所在目录下执行sonar-runner即可启动检测，并在http://localhost:9000网址上显示我们检测的结果，我们可以查看我们代码在风格等方面有没有什么问题，并加以改进。

（三）相关资料

当然说实话第1周直接学习这么多工具也是很难的，在这过程中我也借鉴了很多网上大佬写的东西，摘选其中部分连接如下：

Linux vi/vim | 菜鸟教程
vi/vim编辑器入门_老王の博客-CSDN博客
Java学习教程，Java基础教程（从入门到精通）
Java语言是编译型语言还是解释型语言？（Java程序执行过程）_菜鸟的后花园-CSDN博客
J2ME J2SE J2EE_心有猛虎细嗅蔷薇-CSDN博客
Ant是什么？_JavaClub-CSDN博客
Ant 基础入门篇_fanxiaobin-CSDN博客
JUnit - 概述_w3cschool
Junit的基本使用_goasleep的博客-CSDN博客

三、阶段二(第2-3周)

（一）实验内容介绍

阶段2分成4个部分的内容：

Part2主要熟悉Bug的各项操作，并且需要我们对Bug的运动做出适当修改，让Bug走出不同的形状

类名	运动轨迹形状
CircleBug	正8边形
SpiralBug	螺旋状
ZBug	Z字形
DancingBug	“跳舞”(有特定的规律，每个周期内每隔特定步数会旋转特定角度)

Part3则先是研究GridWorld中出现的其他类(Location、Grid、Actor)，并仿照Bug写一个新的Actor子类Jumper，给出了Jumper类的运动思路，但让我们完善整个Jumper类运动的逻辑规则，写出完整的设计和测试文档。

Part4则是让我们扩展info.grid.actor包中出现的Critter类，Critter类想实现的是归纳动物行为的特征，在这个类中，它将行为的逻辑分成了5个部分，而我们做的扩展主要就是针对项目给出的要求override这些对应的方法，具体要求实现的Critter子类有：

类名	父类	作用
ModifiedChameleonCritter	Critter	并在邻居没有Actor对象的时候让自身颜色变暗
ChameleonKid	ModifiedChameleonCritter	并且仅在前后方出现Actor对象的时候才会改变颜色
RockHound	Critter	并且会"吃掉"周围的Rock对象
BlusterCritter	Critter	并且会根据周围Critter对象的多或少变暗或变亮自身的颜色
QuickCrab	CrabCritter	并且会一次移动两格
KingCrab	CrabCritter	并且会不断"推走"周围的Actor对象

Part5则是对Grid网格做出了扩展，对于有限大小的网格要求我们用其他的方法(HashMap/TreeMap/自制链表)来实现稀疏矩阵存储；另外还让我们做出无限大小的网格。

（二）实验感想

阶段2分成了4个部分，让我们一步步熟悉GridWorld框架里已有的内容，并对其进行扩展。现在做完回过头来看代码其实并不困难，只要掌握了项目提出的要求，确定其行为逻辑我们就已经打好代码的框架了，再稍微改动下就可以提交代码。有点麻烦的地方可能在于项目介绍大部分都是英文，理解起来比较麻烦，而且有的时候还需要注意照顾代码风格，不然SonarQube的评分可能就很低。

（三）相关资料

最终的实验结果有部分需要用到markdown文件记录，由于有些需要图片渲染，因此我将这部分发布在CSDN博客上，具体有：

Part3问答题
Part3设计文档
Part3测试文档
Part4问答题

另外在网上查找资料的时候也发现网上对于GridWorld的问答题已经有了说明文档，这里也给出链接：传送门

四、阶段三(第4-5周)

（一）实验内容介绍

最后一个阶段的任务基本上都脱离了GridWorld，要求我们用Java实现3个简单的小任务：

图像处理ImageReader让我们利用提供的框架实现简单的图像处理工具，能够提取根据读写BMP图像，并且提取相应的RGB通道图层，或者直接根据I = 0.299 * R + 0.587 * G + 0.114 *B将彩色图像转换成灰度图
迷宫MazeBug则结合之前GridWorld的框架，提供载入地图服务，让我们设计一个能够迷宫的MazeBug类，使用深度优先搜索(DFS)的方法得到走出迷宫的路径
N-Puzzle先是利用广度优先搜索(BFS)解决8数码问题，然后让我们编写自己的评价函数，以改进A*算法，并用其解决8数码问题的升级——24数码问题

（二）实验感想

这一阶段的内容基本脱离了前面的GridWorld框架，虽然看起来很麻烦，但同样已经提供好了大致的框架，因此只需要补充完整就可以完成每个项目。像BFS、DFS、图像通道提取这些内容其实之前基本上已经接触过了，所以难度并不是很大。如果非要从3个项目中选一个的话可能就是中间的迷宫项目了，虽然DFS算法并不是很难，但我在试图解决的时候不太理解为什么crossLocation是Stack<ArrayList<Location>>类型，纠结了好一阵子，不过在查看一个往年师兄的文档中看到了相应的说明，结合师兄的代码这才继续做了下来。

五、总结

这是我们软工的第2次实训了，相比第一次的Agenda，感觉学到了更多的东西。第一次实训的时候刚转过来，对于完整的项目流水并没有太过深入的理解，因此整个Agenda项目做完其实也只是简单的完成任务；但这次实训由于换了之前没学过的语言Java，我花了更多的时间去学习了这次实训用的一些工具。像在写ImageReader的时候Junit这个单元测试工具就曾帮助我更好定位了项目中出现的bug；而SonarQube在整个实训过程中用得更多次，很好帮忙检查了代码的质量，通过查看分析报告很容易就能发现我的一些风格不足。而这些工具其实在初级实训的时候也遇到过，像GoogleTest测试以及相应的C++代码风格检测当时都没有尝试，也不清楚它们的作用。当时在Agenda的最后一关AgendaService类的时候花了一周的时间，由于测试都直接在Matrix上进行，因此我当时一直没能找到Bug的位置，但如果当时有使用Googletest做代码测试的话，可能这一块就会快速许多。