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四则运算之GUI

目录：

一、前言

二、计划时间——PSP

三、接口设计

四、接口实现

五、性能分析

六、单元测试

七、异常处理

八、模块设计

九、模块对接

十、她

十一、结对编程思考

十二、实际时间——PSP

 一、前言

首先我很感谢我的队友——吕国馨，谢谢她清明假期仍在认真的敲代码。第二我要感谢一位大佬，当我对GUI没丝毫头绪时，大佬的一篇博客给了我启发。

下面带上大佬博客：www.cnblogs.com/mafx/p/8536796.html

二、十二、PSP

 我把两部分的PSP制作在同一个表格中，方便对比。

三、接口设计

1、Information Hiding

信息隐藏是指在设计和确定模块时，对于用不到的信息是禁止访问的。封装：比如求圆的面积，你只需要调用getArea(r);即可，不需要知道他是如何运行的。宏定义：可以用宏定义对信息进行隐藏，比如#define PI 3.1415926。当你需要使用π时，直接使用PI就行了，你不需要知道PI的具体值。

我的设计：进行模块化设计，通过对函数的封装。只可以调用方法，不可以改变内部变量。界面化设计：你只需要知道如何使用它，不需要知道界面内部是如何运行的。变量设置为私有的。

2、Interface Design, Loose Coupling

 接口设计和低耦合是相辅相成的，接口化设计能大大降低程序的耦合度，低耦合一定离不开接口化设计。个人理解：接口化设计就是模块化设计，让不同方法放入到不同类中，并且使得各个类相互独立，减少关联性。低耦合和接口化设计差不多，使得各个模块之间减少依赖性，从而提高容错率。

我的设计：我已经尽我最大的努力，来进行模块化设计了，比如界面生成和算式生成是相互独立的，优先级判断、计算结果和算式生成又是相互独立的。但是我的程序还有很多不足，比如界面设计，我的五个界面都在同一个函数中实现的。原本我尽力让他们在不同函数中，但是在继承时过程中，总是出现错误，最后我还是放弃了。Java的继承我还要再学一学。

四、接口实现

 本次界面程序一共用到了9个类，14个函数，此9个类的调用关系如下图：

我此界面程序的关键之处在于监听器的运用，大概用到了3个监听器，分别是复选框监听器、按钮监听器、文件监听器，本打算使用时间监听器，来计算当前时间和用时，但是发现可以直接调用java中自带的类，方便起见，就没有使用。代码的独特之处在于：界面套界面。即是亮点又是污点，亮点在于方法简单，实现方便，容易掌握（灵感来源于：www.cnblogs.com/mafx/p/8536796.html）。同时这也是一个不好之处，导致程序无法分解，耦合度太高，后期维护困难。

五、性能分析

说句实话，自我感觉能完成这个项目就很不错了，还要什么性能优化呀。。。但是我已经尽力优化性能了，比如挺高代码利用率了。比如Puanduan类，和Yunsuan类，我把它两生成两个类，其他类直接调用，减少代码长度。尽量减少内存开支，比如不定义数组，改用容器，因为数组的每个存储单元利用率不高。一般数组我们都往大的开，因为怕其不够用，但是这种方法会导致，大量内存单元没有被利用。题目要求最大生成10000到题目，如果你开10000大小的数组，当我们只生成10道题时，会有99990个内存没被利用。我还尽量减少循环套循环，从而减少时间的消耗。

如何性能分析？百度上说是，进行溢出测试，将代码进行死循环，使得当CPU达到100%时，查看时间，时间越短，性能越好。

我的分析方法是：将程序进行死循环，观察前后CPU的占用率，观察是否不影响系统正常关机（不知道合不合理，还请大家指正）

死循环之前：

死循环中：

CPU利用率提高了27%，本人觉得还阔以。。。。

六、单元测试

我对9个类进行了测试：采用结合或者独立的测试方法，来分别观察其代码覆盖率；

第一组数据：

Command.java:这是一个语言选择窗口。

Algorithm.java:是一个可以生成加减乘除并且带有括号式子的类。

JiSuan.java:是一个可以计算式子，并且返回结果的类。

Panduan.java:是一个判断运算符优先级的类

测试结果如下：

第二组数据：

GUI.java和GUI1.java:分别是生成汉语出题窗口和英语出题窗口、汉语上传文件和英语上传文件的窗口。测试结果如下：

第三组数据：

YunSuan.java:一个进行简单加减乘除运算的类。测试结果如下：

第四组数据：

Algorithm1.java：是一个能生成乘除不带括号和不带乘除不带括号式子的类。测试结果如下：

Algorithm2.java：是一个生成不带乘除带括号式子的类。测试结果如下：

总体来说，代码覆盖率为：91.47%

七、异常处理

 异常处理一：就是对输入出题数、运算符个数、范围等进行判断，判断其是否合法或者超出其范围。（只展示了，出题数的代码，其他雷同）

 1 try {
 2     n1 = Integer.parseInt(n.getText());
 3     if (n1 <= 0 || n1 > 10000) {
 4         n.setText("n的范围不在[1,10000]内，请重新输入");
 5         return;
 6     }
 7     flag0 = 1;
 8 } catch (Exception a) {
 9     n.setText("n的格式不合法,请重新输入!");
10 }

对应场景：

异常处理二、文件异常处理

1 try {
2     ps = new PrintStream("result.txt");// 生成文件
3     System.setOut(ps);
4 } catch (Exception e) {
5     System.out.println("文件生成错误");// 提示
6 }

对应场景：

点击出题时，如果文件生成错误，将不再生成。

异常处理三：文件过滤

1 FileNameExtensionFilter filter = new FileNameExtensionFilter("war", "xml", "txt", "doc", "docx");

对应场景：

只能找到此格式的文件，其他格式文件，都被过滤了。

异常处理四：编码异常

1 InputStreamReader read = new InputStreamReader(new FileInputStream(f), "UTF-8");

对应场景：

只能处理UTF-8文件，要不会出现乱码。

八、模块设计

1、首先先设计一个语言选择功能，可以进行语言选择，通过按钮和调用函数来实现。

 1 private JButton jcChina = new JButton("中文");//两个按钮，分别生成两种不同语言的界面
 2 private JButton jcEnglish = new JButton("English");//可以用一个数组，存入多种语言，实现多语言转化
 3 jcChina.addActionListener(new ActionListener() {//按钮监听器，为了实现中文界面
 4     @Override
 5     public void actionPerformed(ActionEvent e) {
 6         GUI.main(null);
 7     }
 8 });
 9 jcEnglish.addActionListener(new ActionListener() {//按钮监听器，为了实现英文界面
10     @Override
11     public void actionPerformed(ActionEvent e) {
12         GUI1.main(null);
13     }
14 });

2、然后进行出题界面设计，此界面就是简单的GUI界面设计。

 1 JPanel p1 = new JPanel();
 2 p1.setLayout(new GridLayout(4, 2, 5, 5));
 3 p1.add(new JLabel("出题数[1,10000]："));
 4 p1.add(n);
 5 p1.add(new JLabel("数值左边界[1,100]："));
 6 p1.add(m1);
 7 p1.add(new JLabel("数值右边界[50,1000]："));
 8 p1.add(m2);
 9 p1.add(new JLabel("运算符数[1,10]："));
10 p1.add(o);

3、然后进行上传文件的界面设计，此界面可以直接调用。

1 JFileChooser chooser = new JFileChooser();
2 chooser.setMultiSelectionEnabled(true);
3 // 过滤文件类型 
4 FileNameExtensionFilter filter = new FileNameExtensionFilter("war", "xml", "txt", "doc", "docx");
5 chooser.setFileFilter(filter);

4、然后设计答题界面设计，此界面和出题界面类似，但是调用方法不同，在下面我会讲到。

 1 JPanel panel2 = new JPanel();
 2 JTextField text = new JTextField(10);
 3 panel2.setLayout(new GridLayout(3, 2, 5, 5));
 4 label.setText(addProblem());
 5 panel2.add(label);
 6 panel2.add(new JLabel("/*为了美观*/"));
 7 panel2.add(new JLabel("请输入答案："));
 8 panel2.add(text);
 9 panel2.add(jbnext);
10 panel2.add(jbsubmit);

5、统计页面设计，内容设计，改用调用list实现。

1 JPanel panel = new JPanel();
2 panel.add(new JLabel(
3         "做题总数： " + size + " " + "  正确数：" + rightAnswer + "  用时(S)：" + (t2 - t1) / 1000));
4 setLayout(new GridLayout(100, 1, 5, 5));
5 for (int i = 0; i < size; i++) {
6     panel.add(new JLabel(list.get(i)));
7 }
8 resultFrame.add(panel);

九、模块对接

1、语言选择功能

相当于主函数，它通过按钮调用GUI和GUI1类

2、出题功能

它也是通过按钮调用做题界面和上传界面。

3、做题功能

通过下一题按钮进行判断和再次出题，通过按钮调用统计界面。

4、统计和计时

最终页面，不进行调用。

5、上传文件及解析

调用提交和下一题按钮，代码和上面一样。

十、她

我们原本打算做前端，即Web的四则运算程序，而且她已经完成了，前端开发，如图：

但是由于我不会套页，即不能和后端连起来。所以最后放弃了Web项目，改做GUI。让她白做了一场，惭愧（就当给她个机会，让她练习练习前端知识了，嘻嘻）。

1、她：优点：技术强；聪明；乐观。缺点：做事不认真。

2、我：优点：认真，上进，创造性思维强。缺点：模块化思维欠缺。

十一、结对编程思考

结对编程有好处：

一、可以减轻两个人的压力。

二、相互学习、相互指正。

三、增强两个人的关系，增强合作能力、增强代码理解能力。

四、分工明确，增加办事效率。

结对编程有坏处：

一、如果交流不到位，那所做的项目将会功亏一篑。比如这次项目，因为我们前期交流没有到位，导致Web项目进行到一半，就进行不下去了。

二、两个人各做各的，导致后期两者的项目结合比较困难。

三、两人的分工不均匀，比如技术强的人可能做得就比较多，技术差可能就会抱大腿。

四、要花费大量时间进行交流和解释项目，毕竟代码不好看懂。

对于附加功能多语言，我们实现了两种语言的转换，其实可以通过数组实现多种语言转换，也可以通过我这种方法实现，即在生成一个界面。这种方法的好处在于简单，坏处在于代码比较多，还琐碎。

对于附加功能多用户，我们的这个GUI界面程序，可以多人下载，多人使用，实现多用户同时在线。不足之处在于，不能显示当前在线用户人数。这点超出了我们的知识范围，没有做出来，但是我们会继续加油争取完成。

四则运算之GUI

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原文地址：https://www.cnblogs.com/xia520/p/8728267.html