202103226-1 编程作业

这个作业属于哪个课程	软件四班>
这个作业要求在哪里	编程作业
这个作业的目标	完成项目
学号	20188504

PSP表格

PSP2.1	Personal Software Process Stages	预估耗时（分钟）	实际耗时（分钟）
Planning	计划
• Estimate	• 估计这个任务需要多少时间	20	20
Development	开发
• Analysis	• 需求分析 (包括学习新技术)	40	60
• Design Spec	• 生成设计文档	30	30
• Design Review	• 设计复审	20	30
• Coding Standard	• 代码规范 (为目前的开发制定合适的规范)	20	20
• Design	• 具体设计	20	20
• Coding	• 具体编码	600	720
• Code Review	• 代码复审	20	30
• Test	• 测试（自我测试，修改代码，提交修改）	20	60
Reporting	报告
• Test Repor	• 测试报告	10	20
• Size Measurement	• 计算工作量	10	15
• Postmortem & Process Improvement Plan	• 事后总结, 并提出过程改进计划	15	30
合计	825	1055

解题思路
第一遍看完题目，我首先想到的是对单词的判定，以及如何编写代码可以提升自己程序的性能。在充分理解完需求之后，我决定按三个核心模块来重新分析需求。

1、统计字符数
由于助教已经确认过不会出现ACSII范围外的字符，且需求是除了英文、数字外，空格、制表符和换行符都算作字符，所以我的思路是在读取文件后直接遍历文件获取字符数。

2、统计单词数
需求是至少以4个英文字母开头，以分隔符分割，其中除英文字母和数字外的任意字符均算作分隔符，其中单词不区分大小写。

我的思路是在遍历文件的同时，维护一个单词标记位，当标记位满足要求时，将其判定为单词。

3、统计最多的10个单词及词频
我对统计词频的思路就是维护一个以单词为key、出现次数为value的map，同时这个map需要按value降序排序，当value相同时，按key的字典序排序。

设计与实现
类设计

public class Lib{
    public static int lineNum;
    //文件工具类，用于读取文件和写入文件
    public static class FileUtil{...}
    //统计字符数，返回long
    public static long countChars(String inputPath);
    //统计单词数
    public static long countWords(String inputPath);
    //统计词频，返回string
    public static String countWordFrequency(String inputPath);
    //统计每行单词，返回map
    private static Hashtable<String,Long> countLineWords
            (String line,Hashtable<String,Long> mapWord,boolean countWords);
    //map排序，将值按升序排序，当值相同时键按字典序排序    返回map
    private static Map<String, Long> sortWord(Map<String,Long> map);
    //遍历文件统计单词
    private static Hashtable<String,Long> countWordsTable
            (BufferedReader tempReader,boolean countLine);
}

I/O设计
选用BufferedReader，最初的想法是用BufferedReader的readLine()方法处理文件每行的字符串，用每行字符串的长度来统计字符数，但发现在统计字符时readLine()方法无法统计到换行时的换行符号，后来又发现用read()方法读取每个字符可以读到换行符，所以统计字符模块使用read()方法，统计单词数和词频模块使用readLine()方法。

性能改进
改进思路
我认为可以从以下几个方面改进程序的性能。

I/O方面
读取文件采用了带缓存的BufferedReader，减少了I/O操作。

判断单词
我的程序采用的方式是用BufferedReader一次读取一行，每行独立判断单词的数量、出现频率等。在与同学交流之后我发现还可以采用按分割符分割字符串，后再单独进行判定单词的方式，可以进一步提高性能。但因为我已经在测试阶段，所以没有修改我的程序。

词频的输出
由于我是按map来存单词的出现次数的，所以需要单独对整个存单词的map进行一次按value排序，在参考了其博客后，选择用流式编程来排序。

三个模块多线程运行
我让三个模块开三个线程同时处理文件，而不是等一个模块处理完后轮到下一个模块处理，该方法极大得缩短了处理时间，但缺点是运行时可能会造成内存占用过高的问题。

程序测试
覆盖率

异常处理说明
程序的异常基本上是文件处理异常，如果找不到输入文件、输出文件错误等等。

当输入文件错误时，抛出找不到文件异常。

心路历程与收获
通过这一次的作业，我更加的认识到了自己的不足，许多地方都搞不明白，还需更加努力。