JML基础梳理及工具链

　　JML的全称是Java Modeling language，即Java建模语言。JML是一种行为接口规格。它为严格的程序设计提供了一套行之有效的方法。通过JML不仅可以基于规格自动构造测试样例，还可以以静态方式检查代码对规格的满足情况。

　　一、注释结构

　　　　行注释：//@annotation

　　　　块注释：/*@ annotation @*/

　　二、JML表达式

　　（1）原子表达式

　　　　\result表达式：表示一个非 void 类型的方法执行所获得的结果，即方法执行后的返回值。

\old(expr)表达式：用来表示一个表达式expr在相应方法执行前的取值。

　　　　\not_assigned(x,y,…)表达式：用来表示括号中的变量是否在方法执行过程中被赋值。

\not_modified(x,y,…)表达式：限制括号中的变量在方法执行期间的取值未发生变化。　　

　　　　\nonnullelements(container)表达式:表示container对象中存储的对象不会有null。

　　 （2）量化表达式

\forall表达式：全称量词修饰的表达式，表示对于给定范围内的元素，每个元素都满足相应的约束。

\exists表达式：与forall表达式使用结构类似，为存在量词修饰的表达式，表示对于给定范围内的元素，存在某个元素满足相应的约束。

\sum表达式：返回给定范围内的表达式的和。

\product表达式：返回给定范围内的表达式的连乘结果。

　　　　\max表达式：返回给定范围内的表达式的最大值。

\min表达式：返回给定范围内的表达式的最小值。

　　　　\num_of表达式：返回指定变量中满足相应条件的取值个数。

　　 （3）集合表达式

　　　　　　集合构造表达式：可以在JML规格中构造一个局部的集合（容器），明确集合中可以包含的元素。

　　 （4）操作符

　　　　　　(1) 子类型关系操作符： E1<:E2 ，如果类型E1是类型E2的子类型(sub type)，则该表达式的结果为真，否则为假。

　　　　　　(2) 等价关系操作符： b_expr1<==>b_expr2 或者 b_expr1<=!=>b_expr2 ，这两个表达式的意思是 b_expr1==b_expr2 或者 b_expr1!=b_expr2 。

　　　　　　(3) 推理操作符： b_expr1==>b_expr2 或者 b_expr2<==b_expr1 。

　　　　　　(4) 变量引用操作符：JML提供了几个概括性的关键词来引用相关的变量。\nothing指示一个空集；\everything指示一个全集.

　　三、方法规格

　　　　(1)  前置条件：requires

　　　　（2）后置条件：ensures

　　　　（3）副作用范围限定：assignable或modifiable

　　四、类型规格

　　　　从课程要求来看有

　　　　（1）不变式限制

　　　　（2）约束限制

部署JMLUnitNG/JMLUnit及实现自动生成测试样例

针对如下的compare代码

利用JMLUnitNG生成测试样例：

可以看到自动生成的测试样例包括了正数，负数，0以及边界条件的各种组合。覆盖非常的全面。

架构设计分析

第一次作业直接填写方法，没有太多自己设计的地方。

第二次作业需要设计一个图结构来计算最短路径。

增加了一个数点个数的HashMap，来判断增删路径后结点是否还存在。

增加了一个数路径的HashMap，来判断增删路径后边是否还存在。

增加了记录一个点与哪些点连接的HashMap。

第三次作业比较麻烦。我参考的是讨论区的拆点法，然后用迪杰斯特拉求解最短路径，特殊的，在求解最少换乘时采用的是染色算法。

bug分析及修复情况

第一次作业的bug很惨。当时比较大小只写了同长度比较大小的算法，备注了三个？，然后忘了没写完，就把备注删了，导致最后提交的时候出现了bug。

第二次作业难度依旧很小。没有什么bug。互相测试时出现一个判断大小的bug，原因是一个判断条件写错了。

第三次作业比较难。拆点之后用的迪杰斯特拉算法。但是我并没有完全按照讨论区的做法，导致算法上有误。在修修补补多处之后仍然无济于事的我最后选择了重构。

心得体会

OO作业每次发布的时候都会觉得好难，感觉无法完成。把作业指导书反复地读几遍之后，任务看起来似乎又很简单，只要做到A,B,C三点问题就解决了。然而实际操作的过程中,A,B,C似乎轻而易举地解决了，但是一旦把代码跑起来，就发现漏洞百出，各种莫名其妙的bug。然后一环一环地测试，每一小步都会发现问题。码代码贵在细节。无论哪里错了，结果都会相去甚远。