Github：https://github.com/Hessess/SiZe
首先，mark下阅读《构建之法》前三章喜欢的两句话：“我总觉得灵感是属于业余爱好者的。我们职业人工只是每天持续工作。今天你继续昨天的工作，明天你继续今天的工作，最终你会有所成就。”和“过早的优化是一切罪恶的根源。”
不发表什么读后感，接下来进入正题——四则运算器。
题目：
（1）能自动生成小学四则运算题目，并且不能出现负数；
（2）能支持真分数的四则运算；
思路：
题目一看还挺简单，生成随机整数，然后进行四则运算，就是真分数这一点需要动点脑筋。然后就想做个界面出来，毕竟有个tkinter库，看了下书，嗯好像不难。脑子一闪又想把上学期实训时自学的一点Qt给用上，上网搜索“Qt python”，折腾折腾花去好多时间，什么都没做出来。还是先把四则运算做好吧。
几个思路：
（1）a-b，必须a>=b；
（2）a÷b，避免出现a>b，并且a不能被b整除的情况，且b不为0；
（3）题目要求的是支持真分数的四则运算，那么结果出现假分数是被允许的；
（4）加载“tkinter”库，设计窗口来实现功能；
（5）利用“random.randint(x,y)”函数来产生要运算整数，分数由两个随机整数生成，分母不为0；
（6）加载“fractions”库，来实现分数的生成和四则运算；
但是作业的要求不止于此，我觉得除编程外的的工作才是重点吧，像《构建之法》第二种讲的学习个人开发流程，代码测试，性能优化等。这些第一次接触，边走边看吧。
实现过程：
关键函数：
def button(): #按钮处理函数
def Newq():#整数的加减乘除
def newF():#分数的加减乘除
实现过程：
首次按下按钮开始做题，生成题目。再次按下按钮，获取用户输出内容，与正确答案匹配，生成“题目+答案+用户答案+正确与否”字符串，放置Listbox控件；当做到30的倍数时，弹窗提示做题数目和正确数目。
代码说明：
以下为关键的三个函数，思路和注释都在代码注明，这里不再赘述。
def button(): #按钮处理函数
#buttonNew.place_forget() #隐藏button
global Number
global RAns
global Rnum
if Number is 0: #开始步骤
EnterAns.delete('0','end')
listAns.insert(0, "开始答题~~")
buttonNew["text"] = "下一题"
R = Newq() # 获取新问题
Q1["text"] = R[1] # 问题
RAns=R[0]
Number+=1
else: #先判断上一题是否正确再生成新题目 每5道有一道为真分数的运算
User_A = EnterAns.get()
u=Q1["text"]+"="+str(RAns)+" your "+User_A+":"
if User_A == str(RAns): #匹配答案
u += " right"
Rnum+=1
else:
u += " wrong"
listAns.insert(0, u)
if Number%5!=0:
R = Newq() # 获取整数新问题
else:
R=newF() # 获取分数新问题
Q1["text"] = R[1] # 问题
RAns = R[0] #正确答案
Number += 1
EnterAns.delete('0', 'end') #清空输入框
if Number%30 == 0 :
sss='你做了'+str(Number)+'道题，对了'+str(Rnum)+'道'
tkinter.messagebox.showinfo("well done",sss)
#整数的加减乘除
def Newq():
s=['+','-','×','÷']
q=[]
s_num=random.randint(0, 3)
if s_num is 0 :#加法
a=random.randint(0,50)
b=random.randint(0,50)
q.append(a+b)
q.append(str(a)+' '+s[s_num]+' '+str(b))
return q
elif s_num is 1 :#减法
a=random.randint(0,50)
b=random.randint(0,a)
q.append(a - b)
q.append(str(a) + ' '+s[s_num]+' ' + str(b))
return q
elif s_num is 2 :#乘法
a=random.randint(0,20)
b=random.randint(0,20)
q.append(a * b)
q.append(str(a) + ' '+s[s_num]+' ' + str(b))
return q
else : #除法
a=random.randint(0,20)
b=random.randint(1,20)
if (a>b and a%b!=0): #避免出现 20/3 这样的问题
tmp=a
a=b
b=tmp
c=Fraction(a,b)
q.append(str(c))
q.append(str(a) + ' '+s[s_num]+' ' + str(b))
return q
#分数的加减乘除
def newF():
s=['+','-','×','÷']
q=[]
s_num=random.randint(0, 3)
t1 = random.randint(0, 20)
if t1==0:
t2=random.randint(1, 20)
else:
t2 = random.randint(t1, 20)
a=Fraction(t1,t2)
t1 = random.randint(1, 20)
if t1==0:
t2=random.randint(1, 20)
else:
t2 = random.randint(t1, 20)
b = Fraction(t1, t2)
if s_num is 0 :#加法
q.append(a+b)
q.append(str(a)+' '+s[s_num]+' '+str(b))
return q
elif s_num is 1 :#减法
if a<b:
tm=a
a=b
b=tm
q.append(a - b)
q.append(str(a) + ' '+s[s_num]+' ' + str(b))
return q
elif s_num is 2 :#乘法
q.append(a * b)
q.append(str(a) + ' '+s[s_num]+' ' + str(b))
return q
else : #除法
c=Fraction(a,b)
q.append(str(c))
q.append(str(a) + ' '+s[s_num]+' ' + str(b))
return q
测试运行：
单元测试:
测试newF()函数，生成1000个式子，出现报错，错误信息在“fractions.py”中，报错信息行如下：
经过查找，发现错误代码如下：
t1 = random.randint(0, 20) t2 = random.randint(t1, 20) a=Fraction(t1,t2) t1 = random.randint(0, 20) t2 = random.randint(t1, 20) b = Fraction(t1, t2)
错误原因一为生成分数的时候，当t1为0时，t2可能也为0，即分母为0；二为生成b时，未考虑其作为除数的情况，即它不能为0；经过修改，这部分代码为：
t1 = random.randint(0, 20)
if t1==0:
t2=random.randint(1, 20)
else:
t2 = random.randint(t1, 20)
a=Fraction(t1,t2)
t1 = random.randint(1, 20)
if t1==0:
t2=random.randint(1, 20)
else:
t2 = random.randint(t1, 20)
b = Fraction(t1, t2)
问题解决。
测试Newq()函数，生成1000个式子，无问题，如下:
全局测试：
可以看到，没有负数出现，问题没有出现假分数，分数的四则运算和整数的除法结果也都是约分了而且正确的。
再给个弹窗的效果图，为了不麻烦就不输答案直接点下一题下一题了，弹窗信息结果是30道对0道。
性能分析优化：
PyCharm提供了性能分析工具Run——Profile，如下图所示。利用Profile工具可以对代码进行性能分析。
性能统计界面由Name、Call Count、Time(ms)、Own Time(ms) 4列组成一个表格，见下图。表头Name显示被调用的模块或者函数；Call Count显示被调用的次数；Time(ms)显示运行时间和时间百分比，时间单位为毫秒（ms）。
可以看到大部分的时间是在等待用户输入，内置函数占用时间最大的是按钮的事件处理函数“button()”，也是整个项目的核心，而这些时间也是被生成弹窗给占用了。下图为运行不到30次没有弹窗生成的结果，在依时间来排列第一页甚至看不到“button()”。
· 
再看其他俩个主要函数：
生成整数题目调用了25次，生成分数题目调用了5次，占用时间都为0。
很遗憾，能力有限也找不到可以进行优化的地方。
PSP表格：
| 预计耗时（分钟） | 实际耗时（分钟） | ||
| Planning | 计划 | 3 | 3 |
| Estimate | 估计这个任务需要多少时间 | 3 | 3 |
| Development | 开发 | 76 | 130 |
| Analysis | 需求分析 | 1 | 5 |
| Design Spec | 生成设计文档 | 0 | 0 |
| Design Review | 设计复审（和同事审核设计文档） | 5 | 0 |
| Coding Standerd | 代码规范（为目前的开发制定合适的规范） | 0 | 0 |
| Design | 具体设计 | 5 | 20 |
| Coding | 具体编码 | 40 | 90 |
| Code Review | 代码复审 | 5 | 10 |
| Text | 测试（自测，修改代码，提交修改） | 20 | 5 |
| Reporting | 报告 | 12 | 22 |
| Text Report | 测试报告 | 8 | 15 |
| Size Measurement | 计算工作量 | 2 | 2 |
| Postmortem & Process Improvement Plan | 事后总结，并提出过程改进计划 | 2 | 5 |
| Sum | 合计 | 91 | 155 |
比想象中的难得多，就这个分数的处理就想了挺久。设计文档和代码复审没做也不知道是什么，所以时间为0。至于测试，我是边写边测试边改，把所有时间放在了“具体编码”上，那测试的时间，就写最后一次测试，也就反复生成一千个式子来试试，最后发现个问题，然后修改的时间了。
实际操作时间可能比表格写的久，因为花了一早上来完成代码写博客上传文件什么的，虽然中间有玩手机什么的。
---2018.4.17