范例--Java課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目報(bào)告分析

計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院“課程設(shè)計(jì)”項(xiàng)目報(bào)告項(xiàng)目名稱： 石頭剪刀布小游戲 專 業(yè)： 14軟件工程 班 級： 14軟件工程 學(xué)號： 姓名： 鄧舒 成績： 學(xué)號： 姓名： 王威 成績： 指導(dǎo)教師： 魯屹華 申請日期： 2016年春學(xué)期 湖北科技學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院制項(xiàng)目名稱石頭剪刀布小游戲研究起始時(shí)間2016年6月完成時(shí)間2016年7月指導(dǎo)教師簡況姓名職稱所屬教研室課程名稱設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求（由指導(dǎo)教師填寫）：設(shè)計(jì)一款具有明銳的感知能力，智能處理能力，自然的交互方式的物聯(lián)網(wǎng)云平臺，支持高并發(fā)并在大量連接的情況下快速反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)存儲與各種事件的響應(yīng)和處理，實(shí)現(xiàn)各種情景調(diào)控與各種人性化操作。實(shí)施方案及實(shí)施計(jì)劃1、具體研究內(nèi)容、研究目標(biāo)和擬解決的關(guān)鍵問題研究內(nèi)容：設(shè)計(jì)一款具有敏銳的感知能力，智能的處理能力，自然的交互方式的物聯(lián)網(wǎng)平臺實(shí)現(xiàn)海量并發(fā)連接，海量數(shù)據(jù)存儲，在線監(jiān)控，事件告警，情景設(shè)置，數(shù)據(jù)分析等眾多智能需求的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，達(dá)到任何時(shí)間，任何地點(diǎn)，任何物體之間的互聯(lián)，推動大數(shù)據(jù)，云計(jì)算，移動互聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合已經(jīng)成為業(yè)界不斷追求的目標(biāo)。研究目標(biāo)：實(shí)現(xiàn)任何時(shí)間，任何地點(diǎn)，任何物體之間的互聯(lián)，融入大數(shù)據(jù)等計(jì)算機(jī)行業(yè)的新技術(shù)，打造一個(gè)智能化的物聯(lián)網(wǎng)云平臺。解決的問題：降低對服務(wù)器的壓力，采用MySQL-Redis二級存儲體系，實(shí)現(xiàn)讀寫分離，降低了磁盤IO的開銷，加快讀寫速度，高效的轉(zhuǎn)發(fā)命令，降低程序之間的耦合性。2、進(jìn)程安排（給出項(xiàng)目實(shí)施的具體分步驟計(jì)劃）2016年6月：根據(jù)設(shè)計(jì)文檔搭建服務(wù)器并模擬app測試服務(wù)器端代碼的功能是否可用2016年6月：開始編寫app端的代碼，實(shí)現(xiàn)基本的功能2016年6月：實(shí)現(xiàn)app和服務(wù)器端的額外的功能，并完善前期沒有完成的功能。2006年6月：不斷測試并完善app和服務(wù)器端的功能，并測試其性能3、具體設(shè)計(jì)方案（3000-5000字）說明：主要分為四個(gè)部分（文中不允許有錯(cuò)別字，語句不通順處，標(biāo)點(diǎn)錯(cuò)誤地方，每發(fā)現(xiàn)一處總成績扣掉5分。格式錯(cuò)誤，每處扣1分。）1. 關(guān)鍵技術(shù)以及開發(fā)工具2. 實(shí)現(xiàn)思路以及具體實(shí)現(xiàn)3. 界面展示4. 設(shè)計(jì)總結(jié)說明：文檔結(jié)構(gòu)如下（范例）：1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)及開發(fā)工具 1.1 MQTT協(xié)議 1.2 REST架構(gòu) 1.3 Redis高速緩存 1.4 c3p0數(shù)據(jù)庫 1.5 HTTP協(xié)議 1.4 開發(fā)工具M(jìn)yEclispe簡介 2 設(shè)計(jì)思路及具體實(shí)現(xiàn) 2.1系統(tǒng)整體分析 2.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析 2.4功能模塊的核心代碼 3系統(tǒng)界面展示 3.1 設(shè)備列表頁面 3.2 設(shè)置界面 3.3 添加設(shè)備界面 3.4 詳細(xì)設(shè)置界面 3.5 分享應(yīng)用界面 3.6 手動添加設(shè)備界面 3.7 RGB燈控制界面 3.8 呼吸燈界面 3.9 舞臺燈界面 3.10 鬧鐘燈界面 4設(shè)計(jì)總結(jié) 說明：格式如下（范例）：1 關(guān)鍵技術(shù)及開發(fā)工具字體，字號要一致。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和移動終端的普及，設(shè)計(jì)一款支持高并發(fā)，海量存儲的物聯(lián)網(wǎng)平臺實(shí)現(xiàn)對物理設(shè)備的智能化管理是人們的普遍追求。本平臺在采用把服務(wù)器分成幾個(gè)模塊單獨(dú)運(yùn)行，降低了高并發(fā)對服務(wù)器的壓力；采用MySQL-Redis二級存儲體系，實(shí)現(xiàn)讀寫分離，降低了磁盤IO的開銷，加快了讀寫速度；采用輕量級的MQTT協(xié)議借助MQTT代理服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)用戶命令，使消息轉(zhuǎn)發(fā)更及時(shí)、高效；采用restful風(fēng)格的URI設(shè)計(jì)，是各個(gè)接口的功能和整體結(jié)構(gòu)更清晰，也降低了系統(tǒng)的耦合性。本系統(tǒng)主要基于MQTT協(xié)議和HTTP協(xié)議實(shí)現(xiàn)安卓、服務(wù)器和遠(yuǎn)程硬件設(shè)備之間的通信，使用restful融合HTTP協(xié)議映服務(wù)器的資源為app和硬件設(shè)備提供服務(wù)，使用c3p0數(shù)據(jù)庫連接池訪問MySql數(shù)據(jù)庫存儲用戶數(shù)據(jù)和設(shè)備信息和設(shè)備的操縱信息實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的持久存儲，考慮到大數(shù)據(jù)和高并發(fā)給服務(wù)器造成巨大壓力的情況，在本系統(tǒng)中融入了redis數(shù)據(jù)庫，真正實(shí)現(xiàn)二級存儲體系，支持高并發(fā)下，服務(wù)器快速響應(yīng)，提高了資源請求的效率。1.1 MQTT協(xié)議MQTT協(xié)議是由IBM 開發(fā)，為物聯(lián)網(wǎng)而設(shè)計(jì)的消息傳遞技術(shù)， 支持發(fā)布 /訂閱的消息傳遞模式。它是一種輕量級基于代理的發(fā)布訂閱消息的傳輸協(xié)議，其設(shè)計(jì)思想是開放，簡單，輕量，容易實(shí)現(xiàn)，適合在低帶寬、網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)代價(jià)昂貴以及處理器和存儲器資源有限的嵌入式設(shè)備和移動終端上，具有開放、輕巧、可靠的特點(diǎn)。在本平臺中通過設(shè)置cleansession為false保證硬件設(shè)備和手機(jī)客戶端上線之后可以訂閱到不在線時(shí)候的消息，當(dāng)設(shè)備離線時(shí)使用遺囑向MQTT代理服務(wù)器發(fā)送消息告知服務(wù)器設(shè)備離線，設(shè)備上線后處于長期訂閱狀態(tài)，保證及時(shí)接收app發(fā)送的消息。MQTT消息代理作為中間層，采用發(fā)布/訂閱消息傳遞模式。這樣可以把系統(tǒng)抽象為消息在消息代理和客戶端之間相互傳送。其中客戶端是消息的發(fā)布者和訂閱者，消息代理主要是用來統(tǒng)一管理和轉(zhuǎn)發(fā)需要傳遞的消息，發(fā)布者向消息代理發(fā)送特定主題的消息，訂閱者向消息代理訂閱特定主題的消息。這樣降低了系統(tǒng)間的耦合度，也可以屏蔽異構(gòu)平臺，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和數(shù)據(jù)格式的差異。1.2 REST架構(gòu)在rest架構(gòu)風(fēng)格的概念中，任何被引用的實(shí)物都被視為資源。rest架構(gòu)通常包含客戶端和服務(wù)器，客戶端向服務(wù)器發(fā)送請求，服務(wù)器處理請求并給出適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)，請求與響應(yīng)都圍繞著資源的描述完成。資源從本質(zhì)上看可以是任何有意義的可尋址的概念。在本平臺中redt框架是連接手機(jī)app和各功能模塊的橋梁。首先，使用Path標(biāo)記資源路徑，使用GET、POST、DELETE或PUT標(biāo)記當(dāng)前資源的訪問方式，使用Produces(“application/json”)標(biāo)記資源類型。然后，在main函數(shù)中用component組件添加服務(wù)器并指定使用的協(xié)議類型和端口，最后把添加的服務(wù)器與自己編寫的資源聯(lián)系起來并啟動服務(wù)器。這樣就把java編寫的程序映射為一臺可以使用http協(xié)議訪問的服務(wù)器。主程序模塊與各個(gè)子模塊之間也使用同樣的方式把java程序映射為資源，通過http協(xié)議相互訪問。2 設(shè)計(jì)思路以及具體實(shí)現(xiàn)2.1系統(tǒng)整體分析本課程設(shè)計(jì)將要設(shè)計(jì)一個(gè)“剪刀，石頭，布”游戲，它是由程序隨機(jī)產(chǎn)生“剪刀，石頭，布”中的一個(gè)，且不重復(fù)。玩游戲者通過由用戶輸入自己的答案來匹配上面所產(chǎn)生的。用戶輸入答案后，電腦會根據(jù)游戲規(guī)則判斷你的勝負(fù)。首先我設(shè)計(jì)了一個(gè)游戲系統(tǒng)，主要是剪刀、石頭、布游戲， 游戲規(guī)則如下: (1). 輸入一個(gè)答案，答案是剪刀、石頭或者布。 (2).如果玩家輸入的不是系統(tǒng)要求的答案，系統(tǒng)將提示您，您輸入的不是數(shù)字請重新輸入. (3).如果玩家輸入的答案與隨機(jī)生答案比交，如果能打贏系統(tǒng)就會提示您贏得了比賽。 （4）如果玩家輸入的答案與隨機(jī)生成答案相比較，如果不能贏得比賽并且是輸?shù)舻脑挘到y(tǒng)就會提示您輸?shù)袅吮荣悺?(5). 如果玩家輸入的答案與隨機(jī)生成答案相比較，如果不能贏得比賽而是和電腦的答案相同的話系統(tǒng)就會提示您平局。2.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析本系統(tǒng)共有3張數(shù)據(jù)表：用戶表：設(shè)備表：用戶操作表：2.3數(shù)據(jù)流圖 系統(tǒng)架構(gòu)圖例：例： 2.4功能模塊的核心代碼服務(wù)器端系統(tǒng)開發(fā)目錄結(jié)構(gòu)：App端項(xiàng)目開發(fā)目錄結(jié)構(gòu)：三個(gè)模塊的web.xml： org.restlet.application com.wulianwang.resletApplication.RestJaxRsApplication RestletServletorg.restlet.ext.servlet.ServerServletRestletServlet/*控制模塊的代碼：POSTPath(/userOperations/)Produces(application/json)public String userOperations(Representation entity) System.out.println(用戶操作);Form form = new Form(entity);System.out.println(form轉(zhuǎn)換成功);String controlinfo = form.getFirstValue(controlinfo);System.out.println(controlinfo是: + controlinfo);simpleResult = new SimpleResult();if (controlinfo != null) controlModel = gson.fromJson(controlinfo, ControlModel.class);System.out.println(mac是: + controlModel.getMac();simpleResult.setUserId(controlModel.getUserId();if (isClock(controlModel.getContent() return gson.toJson(simpleResult); else String param = controlinfo= + controlinfo;result = HttpPost.sendPost(MqUrl, param); / Mqtt發(fā)布消息/ result = Client.update(url, form);/ result = HttpPost.sendPost(MqUrl, param); /Mqtt發(fā)布消息SimpleResult simpleResult2 = new SimpleResult();simpleResult2 = gson.fromJson(result, SimpleResult.class);if (simpleResult2.isResult() simpleResult.setResult(true);simpleResult.setReason(控制成功);HttpPost.sendPost(DbUrl, param);System.out.println(用戶操作存入數(shù)據(jù)庫); else simpleResult.setResult(false);simpleResult.setReason(控制失敗); else simpleResult.setResult(false);simpleResult.setReason(傳入的實(shí)體是空的);return gson.toJson(simpleResult);MQTT發(fā)布的代碼：POSTPath(/release/)Produces(application/json)/ public void publish (String context , String topic)public String publish(Representation entity) System.out.println(mqttRelease);Form form = new Form(entity);System.out.println(form轉(zhuǎn)換成功);String controlInfo = form.getFirstValue(controlinfo);System.out.println(controlInfo是: + controlInfo);Gson gson = new Gson();ControlModel controlModel = gson.fromJson(controlInfo,ControlModel.class);String topic = controlModel.getMac();System.out.println(topic是: + topic);String context = controlModel.getContent();System.out.println(context是: + context);release();connection.publish(topic, context.getBytes(), QoS.EXACTLY_ONCE, false);System.out.println(MQTTFutureServer.publish Message + Topic Title : + topic + context : + context);SimpleResult simpleResult = getResultSuccess();return gson.toJson(simpleResult);MQTT訂閱的代碼：private void handleMessage(String tempMessage, String topic) String list = tempMessage.split(#);/將消息按照 # 進(jìn)行拆分 (與硬件約定好了的)String result = ;SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat( yyyy-MM-dd HH:mm:ss);/設(shè)定時(shí)間格式if(list0.equals(DeviceStatus)/如果前綴為 DeviceStatus.(與硬件約定好了的)System.out.println(DeviceStatus);result = Client.updateDevice(list1);/更新狀態(tài)至數(shù)據(jù)庫System.out.println(result1: +result);if(result.equals(ok)/更新數(shù)據(jù)庫成功String message = sdf.format(new Date().getTime();connection.publish(topic, message.getBytes(), QoS.EXACTLY_ONCE, false);/將當(dāng)前時(shí)間返回else if(list0.equals(DeviceOn)/如果前綴為 DeviceOn.(與硬件約定好了的)System.out.println(DeviceOn);StringBuilder temp = new StringBuilder(list1);temp = temp.insert(0, status,).insert(11, 1,);/System.out.println(temp: + temp);result = Client.updateDevice(temp.toString();/跟新狀態(tài)至數(shù)據(jù)庫System.out.println(result2: + result);list1 = list1.replace(mac, add);/拼湊字符串System.out.println(添加訂閱: + flushTopic(list1);else if(list0.equals(DeviceOff)/如果前綴為 DeviceOff.(與硬件約定好了的)System.out.println(DeviceOff);StringBuilder temp = new StringBuilder(list1);temp = temp.insert(0, status,).insert(11, 0,);System.out.println(result3: + Client.updateDevice(temp.toString();list1 = list1.replace(mac, delete);System.out.println(移除訂閱: + flushTopic(list1);System.out.println(list: +Arrays.toString(list);3系統(tǒng)界面展示說明：界面展示（例）：3.1 設(shè)備列表頁面3.2 設(shè)置界面3.3 添加設(shè)備界面3.4 詳細(xì)設(shè)置界面3.5 分享應(yīng)用界面3.6 手動添加設(shè)備界面3.7 RGB燈控制界面3.8 呼吸燈界面3.9 舞臺燈界面3.10 鬧鐘燈界面4設(shè)計(jì)總結(jié)經(jīng)過兩個(gè)星期的努力研究，每一次突破，都給我們帶來喜悅。最終獲得成果，兩個(gè)星期來的汗水沒有白流，不僅收獲得如何設(shè)計(jì)一款小游戲的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也收獲到享受成功時(shí)的那份心情，從苦到甜。從本次課程設(shè)計(jì)中，我深深體會到自己實(shí)際動手能力方面的不足，經(jīng)過這次考驗(yàn)，學(xué)會了運(yùn)用很多以前學(xué)過的知識，去實(shí)現(xiàn)我們想要做的東西；我們也學(xué)會了執(zhí)著與堅(jiān)持，因?yàn)橐氆@得成功就得需要很強(qiáng)的毅力?；仡^想想，一項(xiàng)研究真的不是一朝一夕的事情，往往心急是做不出來的，要經(jīng)過不斷努力和試驗(yàn)才能實(shí)現(xiàn)。 此次課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課使我了解到了設(shè)計(jì)一個(gè)小游戲的基本方法，雖然只是一次嘗試，但為我以后的學(xué)習(xí)打下了基礎(chǔ)。在游戲設(shè)計(jì)的過程中，我發(fā)現(xiàn)不是你有沒有能力把它作好，而在于你有無信心把它作好。我對使用java 設(shè)計(jì)小游戲這塊領(lǐng)域相當(dāng)?shù)哪吧?，在開始做設(shè)計(jì)之前我?guī)缀醪恢赖谝徊皆摳墒裁?，但是我很有信心的投入到書本中去，困難只有靠雙手才能夠解決的，我深有體會；而在寫代碼的過程中，我體會到了學(xué)習(xí)編程的辛苦，為了一個(gè)算法的實(shí)現(xiàn)而思考，為了一個(gè)小小的編譯錯(cuò)誤而花時(shí)間去尋找，這需要很大的毅力和耐心，而且要有良好的思維，這才使得我完成這個(gè)任務(wù)，也使我感到一分喜悅，畢竟自己完成了一個(gè)有模有樣的程序。于此，我也發(fā)現(xiàn)自己的一些不足，良好的編程習(xí)慣的養(yǎng)成，堅(jiān)定的毅力和耐心仍是我要加強(qiáng)的，同別人的交流也是必須的，這樣才能不斷使我進(jìn)步。 終于可以自己設(shè)計(jì)程序了，以前感覺學(xué)的都用不到，現(xiàn)在才知以前學(xué)的用途真大，想學(xué)編程是少不了的。以前感覺，編程是多么的神秘，現(xiàn)在通過自己實(shí)踐，才知道，編程也沒那么神秘，但卻很有樂趣的。那種看到自己親手編的程序運(yùn)行出結(jié)果的感覺是無法用言語表達(dá)的當(dāng)然我的實(shí)際作品還存在很多不足，還要做很多改進(jìn)，但是介于我的時(shí)間和知識儲備都有限，所以未能一一解決。這次設(shè)計(jì)的作品還很不成熟，只是實(shí)現(xiàn)了基本的功能，對現(xiàn)實(shí)生活中的一些復(fù)雜情況還未考慮在內(nèi)。比如“剪刀，石頭，布”小游戲的界面還是很粗糙，猜數(shù)字靈敏性還不夠，功能還不齊全。這就需要我們加深學(xué)習(xí)，爭取在以后的學(xué)習(xí)中把這些問題解決掉，能夠設(shè)計(jì)制作出符合現(xiàn)實(shí)生活要求的猜數(shù)字游戲 因此我建議，以后多組織一些這方面的實(shí)驗(yàn)，有一個(gè)挑戰(zhàn)自己的機(jī)會。 4、主要參考資料1劉建歌,慕德俊,張慧翔,毛保磊.電能實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程在線監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2013.2姜妮,張宇,趙志軍.基于MQTT物聯(lián)網(wǎng)消息推送系統(tǒng).網(wǎng)絡(luò)新媒體技術(shù).2014.3關(guān)余慶.基于MQTT協(xié)議的移動社交網(wǎng)絡(luò)客戶端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).碩士畢業(yè)論文.2014.4朱亞興,余愛民,王夷.基于Redis+MySQL+MongoDB存儲架構(gòu)應(yīng)用.軟件天地.2014.5程冬梅,王瑞聰 等.基于REST架構(gòu)風(fēng)格的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺研發(fā).計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用.2012.6付國強(qiáng),張顯金.適用于WoT架構(gòu)的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議分析.電信網(wǎng)技術(shù).2014.7楊楠,李世國.物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的智能產(chǎn)品原型設(shè)計(jì)研究.包裝工程. 2014.8陳海明,崔莉,謝開斌.物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)方法的比較研究.計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào).2013.9王光明.遠(yuǎn)程環(huán)境檢測數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì).碩士畢業(yè)論文.2013.10聶鵬.基于Nginx的云計(jì)算訪問訪問控制網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).碩士畢業(yè)論文.2011.11曾超宇,李金香.Redis在高速緩存系統(tǒng)中的應(yīng)用.軟件天地.2013.12白鑫.基于Redis的信息存儲優(yōu)化技術(shù)研究與應(yīng)用.碩士畢業(yè)論文.2011.13陳偉玲.物聯(lián)網(wǎng)通信服務(wù)平臺保障系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).碩士畢業(yè)論文.2014說明：附:答辯記錄1.service里的public List showPhoto(String photo_the