日程功能模块【从建模到代码实现】UML + JavaFX

结合 uml 所学和 Javafx 从建模到实现一个子功能模块 —— 日程管理。新手上路，类图到代码实现的过程还是很曲折但所幸收获颇丰，记录一下学习心得。

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日程功能模块

最后成果

JAVAFX里面没有封装日历控件，找了些项目源码做参照肝了一个，不过为了简化分析的过程，不会详细写其中业务逻辑。
总的来说，从建模带代码实现的功能完成了90%，日程列表和日历的通信没写，预期效果是如果有新增的日程，日历上相应的日历块会有 marked 的标记。这一块按照我的想法写代码会变得很乱，也是建模过程中没有认真考虑的点。

建模过程

需求

日程主要是帮助用户查看和管理日常事务，用户可以记录待办事件并且设置提醒时间，有助于管理时间和提高工作效率。
而作为成绩管理系统学生界面的一个子功能模块，除了帮助学生管理课程和学习任务，它还需要能自动导入课程考试信息，便于学生规划学习进度。

用例图及主要用例描述

• 用例图
  从需求分离出对象为学生。把所有有意义的动宾短语先列出来【查看日常事务】，【管理日常事务】，【记录待办事件】，【设置提醒时间】，【自动导入课程考试信息】。这里是因为需求比较直观简单，一般还需要根据语义找隐藏的功能需求。
  进一步分析用例之间的关系，【管理日程事务】即对日程做删改，应该是在选定具体的事务后。【记录待办事件】即新建日程，包括【设置提醒时间】等信息设置。【自动导入课程信息】应该不是由学生完成的，学生只能查看，所以还有参与者 —— 考试管理系统。
  画出用例图如下
  心得：在画用例图时并没有花太多时间打磨，构建的快也修改的快。从需求快速提取用例，在写用例描述的时候还会再倒回来修改的
  

参考老师发的资料，从用例图如何到类图，观点不一。有从活动图 ——> 类图以及从详细的用例描述中抽象出类图，两种都参考尝试了一下。

• 用例描述

活动图

较为倾向于从用例描述中抽象出类，老师发的资料中也写到，用例描述占据着皇后的位置，而三王一后中没有出现活动图。我在写完用例描述后对程序也已经有了轮廓。

类图 <重中之重>

学习博客【深入浅出UML类图】
从用例描述中，抽象出所有的类。我们先提取实体类，有日程类，以及填充日历的日期格类。边界类这里就是界面类，有日程主界面类，添加日程的界面类，两个界面类分别都有控制类实现相关的业务逻辑。界面类里面的部件主要是日历类，日程列表类，考试列表类。

先把实体类的属性写好，日程类我们很容易可以知道，有日程名称，开始和截止时间，提醒时间。用户在填写事件时，可能还有一些额外的信息需要提醒自己，那么就添加一个事件备注属性。
日期格类应该包含的是当前格子表示的日期，因为我们还可以直接看到这个格子是否有日程，应该是抽象为一个状态。这里我预备用布尔型 isMarked 来表示。（当时写的时候还加了Mark属性，作为如果存在日程的标记，多余了。
然后进一步思考类之间的关系，先看聚合关系，ScheduleList 和 ExamList 都是由 Schedule 聚合而来，但 ExamList 属于特殊的日程，它在这里只能查看不能修改。日期格和日历Calendar也是聚合关系，我的想法是按月显示，那关系就是一个日历中由35个日期格。
考试列表，日程列表和日历都属于主界面的部件。最后得到类图如下

代码实现

用starUML的正向工程工具根据上面画好的类图导出所有的代码。然后用 sceneBuilder 开始页面布局。

主界面我直接用的做平时成绩管理系统的界面稍加改动，已经有基本布局和css渲染。添加新日程界面根据用例描述，就是有对日程基本信息的编辑，然后确认取消按键。
下面是静态初始界面，还没有实现任何功能只是个UI。

编写界面类，主界面继承 Application 类。添加日程是由主界面按钮触发弹出的，暂时不写。

public class ScheduleStage extends Application {
    public static void main(String[] args) {
        launch(args);
    }
    @Override
    public void start(Stage stage) throws Exception {
        Parent root = FXMLLoader.load(getClass().getResource("resource/ScheduleStage.fxml"));
        stage.setTitle("Student Schedule");
        stage.setScene(new Scene(root, 1080, 720));
        stage.setResizable(false);
        stage.centerOnScreen();
        stage.show();
    }
}

开始编写代码，正向工程导入后已经有了属性，实体类只需要编写setter和getter方法以及构造器

日历是用GirdPane写的，每一个日期格都继承AnchorPane，便于在内部进行布局

两个 List 部件类

ScheduleList 有 Schedule 的聚合，初始化我们从数据库导入数据（因为用到数据库的地方较少，就不分离出来的（绝不是懒:/，删除和修改的方法这里暂时不写。
ExamList 直接从数据库初始化数据之后不再会变化，所以它包含的应该是 final static 的 Schedule 数组，与上面类似就已经完成了。

日历类 Calendar 和两个控件按钮的行为

日历类其中涉及细节较多，这里把它当作已经封装好的日历控件FXCalendar。根据类图，我们要完成的时在按上月和下月的按钮时，日历要做出变化。
两个按钮触发的行为实现代码

    @FXML
    void onButtonLastMonthClicked(ActionEvent event){
        LocalDateTime now = LocalDateTime.of(Integer.parseInt(labelYear.getText()), Month.valueOf(labelMonth.getText()), 1, 0, 0, 0);
        now = now.minusMonths(1);
        labelYear.setText(String.valueOf(now.getYear()));
        labelMonth.setText(String.valueOf(now.getMonth()));
        changeCalendar(now.getYear(), String.valueOf(labelMonth.getText()));
    }

    @FXML
    void onButtonNextMonthClicked(ActionEvent event){
        LocalDateTime now = LocalDateTime.of(Integer.parseInt(labelYear.getText()), Month.valueOf(labelMonth.getText()), 1, 0, 0, 0);
        now = now.plusMonths(1);
        labelYear.setText(String.valueOf(now.getYear()));
        labelMonth.setText(String.valueOf(now.getMonth()));
        changeCalendar(now.getYear(), String.valueOf(labelMonth.getText()));
    }

可以看到上面调用了 changeCalendar() 方法来实现日历的变化，下面是 changeCalendar() 代码实现

    private void changeCalendar(int year, String month){
        DateTimeFormatter formatter = new DateTimeFormatterBuilder()
                .parseCaseInsensitive()
                .appendPattern("yyyy MMMM")
                .toFormatter(Locale.ENGLISH);
         populateDate(YearMonth.parse(year + " " + month, formatter));
        selectedMonth = month;
    }

两个界面的交互和添加日程界面完善

在主界面按下添加日程按键是触发新增日程界面信息，每次都会产生一个新的界面，一个主界面可以有多个添加日程界面。

   /*
    * 添加新的日程
    * */
    @FXML
    void onButtonAddNewClicked(ActionEvent event) {
        Stage addNewStage = new Stage();
        Parent root = null;
        try {
            root = FXMLLoader.load(getClass().getResource("resource/AddNewSchedule.fxml"));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        addNewStage.initStyle(StageStyle.UNDECORATED);
        addNewStage.setTitle("Student");
        addNewStage.setScene(new Scene(root, 600, 450));
        addNewStage.centerOnScreen();
        addNewStage.show();
    }

我们从类图中得知，主要有填入事件信息，是否需要提醒，确认添加和取消操作。（这里在编写的时候就发现，类图的不足之处，打开提醒应该是由控制类来完成。
填入事件信息是在界面中完成的
确认添加事件 getNewScheduleButton()

    /*
    * 将新增的事件放入Schedule
    * */
    @FXML
    void getNewScheduleButton(ActionEvent event) {
        String name = itemName.getText();
        String comment = itemRemark.getText();
        DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm");
        String btime = beginDate.getValue()  + " " + beginTime.getValue();
        String etime = endDate.getValue() + " " + endTime.getValue();
        newSchedule = new Schedule(name, comment, LocalDateTime.parse(btime, dtf), LocalDateTime.parse(etime, dtf));
        if(isRemindTogButton.isSelected()) {
            newSchedule.setRemind(true);
            newSchedule.setReminderTime(LocalDateTime.parse(remindDate.getValue() + " " + remindTime.getValue(), dtf));
        }

        addNew(newSchedule);
        closeAddNewStage(event);
    }

确认和取消都会触发窗口的关闭，而窗口是在主界面控制类生成的，在这里需要获取当前按钮所在窗口来关闭

    @FXML
    void closeAddNewStage(ActionEvent event) {
        Stage stage = (Stage) closeButton.getScene().getWindow();
        stage.close();
    }

是否提醒

    /*
    * 是否打开提醒
    * */
    private JFXTimePicker remindTime = new JFXTimePicker();
    private JFXDatePicker remindDate = new JFXDatePicker();
    @FXML
    void isReminding(ActionEvent event) {
        boolean isSelected = isRemindTogButton.isSelected();
        if(isSelected) {
            remindDate.setDefaultColor(Paint.valueOf("#0442bf"));
            remindTime.setDefaultColor(Paint.valueOf("#0442bf"));
            remindDate.setPrefSize(153, 23);
            remindTime.setPrefSize(153, 23);
            remindTime.setTranslateY(15);
            remindDate.setTranslateY(15);
            remindHBox.getChildren().addAll(remindDate, remindTime);
        }
        else {
            remindHBox.getChildren().remove(1, 3);
        }
    }

到这里，添加日程界面和控制类都完成了

最后要做的是删除选中日程和查看选中日程deleteSchedule(in schedule:Schedule),showScheduleDetail(schedule:Schedule)

这里有个十分迷惑的小bug，虽然处理了。但还是不知道为什么，希望有大佬解惑
ClickedID是在监听日程列表中被鼠标选中的事件编号。

    /*
     * 删除选中日程
     * */
    @FXML
    void deleteButtonOnAction(ActionEvent event) {
        System.out.println(clickedId);
        if(clickedId == -1) return;
        observableList.remove(clickedId);
        // 十分神奇的bug!!!在observableList移除最后一个元素后，clickedId自动从0变成-1，故加下面这句
        if(clickedId == -1) clickedId++;
        System.out.println(clickedId);
        delete(clickedId);
    }

查看选中日程时，生成对话框来提示选中日程的所有细节。

/*
     * 显示选择日程细节
     * */
    @FXML
    void showDetailButtonOnAction(ActionEvent event) {
        if(clickedId == -1) return;
        Schedule schedule = list.get(clickedId);
        JFXAlert alert = new JFXAlert(showDetailButton.getScene().getWindow());
        alert.initModality(Modality.APPLICATION_MODAL);
        alert.setOverlayClose(false);
        JFXDialogLayout layout = new JFXDialogLayout();
        Label label = new Label(schedule.getItemName());
        label.setFont(new Font("Cambria", 32));
        layout.setHeading(label);
        Label newContent = new Label("备注: " + schedule.getItemRemark()
                + "\n开始时间: " + schedule.getStartDate()
                + "\n结束时间: " + schedule.getEndDate()
                + "\n提醒时间: " + schedule.getReminderTime());
        newContent.setFont(new Font("Cambria", 16));
        layout.setBody(newContent);
        JFXButton closeButton = new JFXButton("确 认");
        closeButton.setPrefSize(150,55);
        closeButton.setFont(new Font("Cambria", 16));
        closeButton.getStyleClass().add("dialog-accept");
        closeButton.setOnAction(e -> alert.hideWithAnimation());
        layout.setActions(closeButton);
        alert.setContent(layout);
        alert.show();
    }

list 做出的相应操作

总结心得

从类图到代码仍旧花了不少时间在不断思考如何组织和实现，一度想不管结构全部累在一起，这里类图起了一个很大的规范作用。它在设计阶段，规范好整个框架，让我先对业务流程有了大致的轮廓。如果感觉有错误，可以在类图阶段就修改，而不是等到实现时修改代码，减小犯错成本。

其实代码实现后，我还返回去修改了类图

一个是命名规范，当时设计类图命名比较草率，导致在代码累积下来后不能见名知意，所以重构了代码并且修改类图中类和方法的命名；
第二个是方法的参数和返回值，类图设计时我对每个方法都写了形参和返回值，但具体实现时大概率会发生变化，比如删除日程那只需要传递日程ID，而不是把Schedule传过去；

类图上的时间安排

其出现两个问题，其一是在根据类图实现代码时发现有些细节没有考虑到，需要在实现时再花时间来设计。其二是根据类图的设计无从下手，有我Java功底尚浅的原因，但也可能是因为设计的不合理。
类图设计的快，可能会有细节被忽略；类图设计的慢，不断打磨精细，如果后续要修改，可能因为投入了较多的时间成本不想修改。
这次从建模到实现，收获很大，真的感受到一个好的建模可以让整个功能实现更加高效。我的建模可能还很不规范，之后还是多实践和总结！