2020-软件工程与计算II-18-代码设计

代码设计

1. 设计易读的代码

1. 维护的需要(维护的工作量已经超过了开发的工作量)
   1. 50%-90%的维护时间在于阅读代码
2. 团队协作的需要

1.1. 代码规范

1.1.1. 布局格式

1. 用缩进与对齐表达逻辑结构(Python)
   1. 统一缩进格式一或者缩进格式二，主要符合团队编程的习惯即可
   2. IDEA统一格式化:Ctrl + Alt + L

2. 将相关逻辑组织在一起
   1. 成员变量声明
   2. 构造方法和析构方法
   3. public方法
   4. protected方法
   5. private方法

3. 将空行分隔逻辑(将大规模的逻辑划分的片段进行分隔)
4. 将语句进行分隔(将过长的语句分隔到几行中进行显示)

1.1.2. 命名

1.1.3. 注释

1. 怎么写:去Github学习

1. JavaDoc可以生成API文档

2. 例子:

3. 类内部注释

4. 例子

2. 设计易维护的代码

2.1. 小型任务

2.2. 复杂决策

1. 使用新的布尔变量，代替复杂决策

2. 使用有意义的名称封装复杂决策

3. 表驱动

2.3. 数据使用

2.4. 明确依赖关系

1. 类之间模糊的依赖关系会影响到代码的理解与修改，非常容易导致修改时产生未预期的连锁反应。

3. 设计可靠的代码 重要

3.1. 契约式设计

3.1.1. 异常方式

1. 代码会很臃肿

3.1.2. 断言方式

1. Java提供的断言语句:assert Expression1(: Expression2);
2. Expression1是一个布尔表达式，在契约式设计中可以将其设置为前置条件或后置条件
3. Expression2是一个值，如果存在，则会在排除异常的时候作为参数沟改造AssertionError

3.2. 防御式编程

1. 防御式编程往往会带来比较冗余和复杂的代码，但是会有效地提高程序的抗干扰能力和回复能力，有利于人机交互。

3.3. 表驱动编程

1. 复杂逻辑到决策表再到表驱动

4. 使用模型辅助设计复杂的代码

1. 决策表:多个if/else
2. 伪代码:在纸或者白板上
3. 程序流程图

4.1. 决策表

条件和行动	规则
条件声明	条件选项
行为声明	行为选项

1. 决策表有效地保证了决策分析的完备性，可以和表驱动编程结合使用。

4.2. 伪代码

1. 结合课本详细的描述
2. 使用了IF、THEN、ELSE、DO、DO WHILE、DO UNTIL等关键字来表示程序的逻辑组织。
3. 通过类似编程语言的缩进方式来表明程序逻辑
4. 使用尽可能短的语句，只是用名词和动词，避免使用容易产生歧义的形容词的使用
5. 实例详见课本P312页

4.3. 程序流程图

1. 圆角:开始或者结束
2. 平行四边形:输入或输出
3. 直角:处理步骤
4. 菱形:控制结构

5. 为代码开发单元测试用例

5.1. 为方法开发测试用例

1. 测试驱动的编程
2. 方便集成和开发
3. 等价类进行划分和区别
4. 覆盖方式:
   1. 路径覆盖
   2. 分支覆盖
   3. 语句覆盖

5.1.1. Sales方法

1. 使用桩程序代替没有写的方法

5.2. 使用Mock Object测试类的方法

5.3. 为类开发测试用例

• 我们使用状态图来辅助我们分析，通过状态图生成测试用例线索表，最后生成一个测试用例

6. 代码复杂度度量

• 重要:这里涉及到两种计算方法

6.1. 度量的意义

$类的加权方法 = \sum_{i-1}^{n}C_{i}$

7. 代码大全(书)

7.1. 变量

7.1.1. 变量定义

7.1.2. 变量初始化

1. 使用内存访问工具来检查所有的指针的有效性。

7.1.3. 作用域

1. 生命周期越长越容易出现问题

7.1.4. 减少作用域的一般原则

7.1.5. 持续性

7.1.6. 为变量制定单一用途

1. 哪怕是临时变量也尽量避免重复使用。

7.1.7. 两个变量用于两种用途

7.1.8. 避免让代码具有隐含意义

7.1.9. 变量的命名

1. 一定要用规范的方式命名变量

7.2. 数值理论

1. 整数:
   1. 检查整数除法
   2. 检查整数溢出
   3. 检查中间结果溢出(浮点运算)

7.3. 创建子程序的正当理由

7.4. 子程序的命名

7.5. 算法的设计

1. 了解编译器的优化

7.6. 一般控制问题

7.7. 空语句

7.8. 更加清晰的非空循环体

7.9. 处理危险的深层嵌套

8. 问题代码与建议

8.1. [Green 1997] How to Write Unmaintable Code