Page History

...

Code Block

language	java

// fra http://en.wikipedia.org/wiki/Random_number_generation
public class RandomProgram1 {

    // tilstand for tilfeldig tall-generatoren
    long mw = 31;
    long mz = 42;
     
    long nextRandom() {
        mz = 36969 * (mz & 65535) + (mz >> 16);
        mw = 18000 * (mw & 65535) + (mw >> 16);
        return (mz << 16) + mw;
    }

	void init() {
    }
    
    // tilstand for minimum
    long min = Long.MAX_VALUE;
    // tilstand for maksimum
    long max = Long.MIN_VALUE;
    // tilstand for gjennomsnitt
    int count = 0;
    long sum = 0;
    
    void run() {
        while (count < 1000) {
            long randomValue = nextRandom();
            if (randomValue < min) {
                min = randomValue;
            }
            if (randomValue > max) {
                max = randomValue;
            }
            sum += randomValue;
            count++;
        }
        System.out.println("Min: " + min);
        System.out.println("Max: " + max);
        System.out.println("Average: " + (sum / count));
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        RandomProgram1 program = new RandomProgram1();
        program.init();
        program.run();
    }
}

De to første long-attributtene m_w og m_z er tilstand knyttet til tilfeldige tall-generatoren. For hvert nye tilfeldige tall som beregnes av nextRandom()-metoden, så oppdateres disse to attributtene.

min- og max-attributtene holder henholdsvis hittil minste og hittil største verdi, og initialiseres til henholdsvis den største og minste mulige long-verdiene i Java.

count- og sum-attributtene brukes for å beregne gjennomsnittet.

init()-metoden er tom, siden den gjerne brukes til å konfigurere objekt(struktur)er og vi her ikke har noen objekter (bortsett fra hovedprogram-objektet).

run()-metoden inneholder en løkke som går 1000 ganger. For hver runde så lager den et nytt tilfeldig tall med nextRandom()-metoden og oppdaterer min-, max-, sum- og count-attributtene. min oppdateres hvis den nye verdien er mindre, max oppdateres hvis den nye verdien er større og sum og count oppdateres alltid.

Et objekttilstandsdiagram for klassen vil se slik ut:

PlantUML Macro

object "RandomProgram1" as rp0 {
	// tilstand for generator
	mw = 31
	mz = 42
	// tilstand for minimum
	min = 9223372036854775807
	// tilstand for maksimum
	max = -9223372036854775808
	// tilstand for gjennomsnitt
	count = 0
	sum = 0
}

object "RandomProgram1" as rp1 {
	// tilstand for generator
	mw = 558000
	mz = 1017581741281552698
	// tilstand for minimum
	min = 101758174128
	// tilstand for maksimum
	max = 101758174128
	// tilstand for gjennomsnitt
	count = 1
	sum = 101758174128
}
rp0 .right.> rp1: runde 1

object "RandomProgram1" as rp2 {
	// tilstand for generator
	mw = 606816008
	mz = 1017581741281677283553
	// tilstand for minimum
	min = 101758174128
	// tilstand for maksimum
	max = 109923061745416
 	// tilstand for gjennomsnitt
	count = 2
	sum = 110024819919544
}
rp1 .right.> rp2:  runde 2

object "RandomProgram1" as rp1000 {
	// tilstand for generator
	mw = 290483840
	mz = 30577805771240974898
	// tilstand for minimum
	min = 3057780577
	// tilstand for maksimum
	max = 158694648374228
	// tilstand for gjennomsnitt
	count = 1000
	sum = 78963637600257262
}
rp2 .right.> rp1000: ... runde 1000

Ulempene med denne klassen er flere, bl.a.

...

En ryddigere løsning er å dele problemet opp i mindre deler og la én klasse ta seg av hver del. Dette er grunnprinsippet i objektorientering: En klasse skal ha (kun) ett formål!

Her er det naturlig å ha én klasse for tilfeldig tall-generatoren, én for å holde rede på minimumsverdien, én for å holde rede på maksimumsverdien og én for å håndtere gjennomsnittberegningen. Hver av disseSiden hver av disse kun har ett formål og gjør én ting, så er det enkle å skrive. Hovedprogramklassen får en koordinerende rolle og blir også enklere å skrive.

Code Block

language	java

public class RandomProgram2 {
    Random random;
    Min min;
    Max max;
    Average average;
    
    void init() {
        random = new Random();
        min = new Min();
        max = new Max();
        average = new Average();
    }
    
    void run() {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            long randomValue = random.nextRandom();
            min.accumulate(randomValue);
            max.accumulate(randomValue);
            average.accumulate(randomValue);
        }
        System.out.println("Min: " + min.getMin());
        System.out.println("Max: " + max.getMax());
        System.out.println("Average: " + average.getAverage());
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        RandomProgram2 program = new RandomProgram2();
        program.init();
        program.run();
    }
}

Objekttilstandsdiagrammet for klassen vil se slik ut:

PlantUML Macro

object "RandomProgram2" as rp0 {
}
object "Random" as random0 {
	mw = 31
	mz = 42
}
object "Min" as min0 {
	min = 9223372036854775807
}
object "Max" as max0 {
	max = -9223372036854775808
}
object "Average" as average0 {
	count = 0
	sum = 0
}
rp0 -right-> random0: random
rp0 -right-> min0: min
rp0 -right-> max0: max
rp0 -right-> average0: average

object "RandomProgram2" as rp1 {
}
object "Random" as random1 {
	mw = 558000
	mz = 1552698
}
object "Min" as min1 {
	min = 101758174128
}
object "Max" as max1 {
	max = 101758174128
}
object "Average" as average1 {
	count = 1
	sum = 101758174128
}
rp1 -right-> random1: random
rp1 -right-> min1: min
rp1 -right-> max1: max
rp1 -right-> average1: average

rp0 .down.> rp1: runde 1

object "RandomProgram2" as rp2 {
}
object "Random" as random2 {
	mw = 606816008
	mz = 1677283553
}
object "Min" as min2 {
	min = 101758174128
}
object "Max" as max2 {
	max = 109923061745416
}
object "Average" as average2 {
	count = 2
	sum = 110024819919544
}
rp2 -right-> random2: random
rp2 -right-> min2: min
rp2 -right-> max2: max
rp2 -right-> average2: average

rp1 .down.> rp2:  runde 2

object "RandomProgram2" as rp1000 {
}
object "Random" as random1000 {
	mw = 290483840
	mz = 1240974898
}
object "Min" as min1000 {
	min = 3057780577
}
object "Max" as max1000 {
	max = 158694648374228
}
object "Average" as average1000 {
	count = 1000
	sum = 78963637600257262
}
rp1000 -right-> random1000: random
rp1000 -right-> min1000: min
rp1000 -right-> max1000: max
rp1000 -right-> average1000: average

rp2 .down.> rp1000:  ... runde 1000

Programmet har i praksis samme totaltilstand som i den første varianten, men tilstanden er fordelt over flere objekter. Istedenfor ett komplekst objekt, så har en fem mindre komplekse objekter.

Selv om gevinsten ikke er så stor for et så lite system, så er tilsvarende opprydding helt essensielt for å håndtere kompleksiteten til store systemer.

Code Block

language	java

public class Random {

    // from http://en.wikipedia.org/wiki/Random_number_generation

    long mw = 31;
    long mz = 42;
     
    long nextRandom() {
        mz = 36969 * (mz & 65535) + (mz >> 16);
        mw = 18000 * (mw & 65535) + (mw >> 16);
        return (mz << 16) + mw;
    }
}

Code Block

language	java

public class Min {
    long min = Long.MAX_VALUE;
    
    public long getMin() {
        return min;
    }
    
    void accumulate(long value) {
        if (value < min) {
            min = value;
        }
    }
}

Code Block

language	java

public class Max {
    long max = Long.MIN_VALUE;
    
    public long getMax() {
        return max;
    }
    
    void accumulate(long value) {
        if (value > max) {
            max = value;
        }
    }
}

Code Block
public class Average { long count = 0, sum = 0; long getAverage() { if (count == 0) { return 0; } return sum / count; } void accumulate(long value) { sum += value; count++; } }

Page tree

Versions Compared

Old Version 6

New Version Current

Key