Отчёт

lab3/report/report.txt

@@ -0,0 +1,97 @@
+h1. Отчёт по лабораторной работе №3 (Тищенко Артём)
+
+
+h2. Задание
+
+В данной работе необходимо написать многопоточное приложение, которое эмулирует заданную модель. Студент сам должен спроектировать потоки, которые отвечают за поведение сущностей из полученного задания. Взаимодействие потоков должно быть синхронизировано и приложение должно быть протестирование на наличие dead locks и race conditions. Приложение не должно переставать работать из-за изменения задержек и модель не должна быть полностью синхронной.
+
+h2. Мой вариант
+
+Обогреватель — вентилятор. Каждая комната в здании имеет управляющий терминал для наблюдения и контролирования за окружающей средой. Каждый терминал измеряет и выводит текущую температуру и влажность. В каждой комнаты кроме того установлена предпочтительная температура и влажность (пара чисел). Если текущие значения температуры или влажности вышли за пределы предпочтительных настроек более чем на 1%, тогда станция включает/выключает обогреватель или вентилятор. Должны быть следующие процессы: сенсоры, настройки, обогреватель — вентилятор, контроллер.
+
+h2. Архитектура и компоненты реализации
+
+Приложение состоит из нескольких основных классов:
+
+# *App*
+#* Точка входа в программу.
+#* Создаёт объект _Room_, объекты _Settings_ и _Controller_, затем запускает поток с контроллером.
+#* При необходимости может выступать стартовой площадкой для других потоков (например, если вы решите запускать класс _Room_ как отдельный поток).
+# *Room* (реализует _Runnable_)
+#* Симулирует физические процессы в комнате.
+#* Хранит внутренние поля:
+#** _temperature_ – текущая температура в градусах Цельсия.
+#** _humidity_ – текущая относительная влажность (0..1).
+#* Периодически изменяет температуру и влажность случайным образом.
+#* Методы _adjustTemperature()_ и _adjustHumidity()_ помечены как _synchronized_, чтобы избежать гонок данных.
+#* При запуске в потоке (метод _run()_) постоянно вносит небольшие случайные изменения в температуру и влажность.
+# *Sensor* (реализует _Runnable_)
+#* Представляет набор датчиков в комнате.
+#* Периодически (с заданным интервалом) считывает актуальную _temperature_ и _humidity_ из _Room_, добавляя некоторую случайную погрешность.
+#* Хранит результат измерений во внутренних полях (например, _temperature_, _humidity_).
+#* Эти значения затем читает _Controller_.
+# *Heater* (реализует _Runnable_)
+#* Нагреватель комнаты.
+#* При включённом состоянии (_isOn_ = true) повышает температуру в комнате на случайную величину.
+#* Работает в собственном потоке, периодически внося изменения в _Room_ (через _adjustTemperature()_).
+# *Fan* (реализует _Runnable_)
+#* Вентилятор, уменьшающий влажность.
+#* При включённом состоянии (_isOn_ = true) понижает влажность в комнате на случайную величину.
+#* Работает в собственном потоке, периодически внося изменения в _Room_ (через _adjustHumidity()_).
+# *Controller* (реализует _Runnable_)
+#* Логический контроллер, который:
+#** Читает измерения с _Sensor_ (температура и влажность).
+#** Сравнивает их с желаемыми параметрами из _Settings_.
+#** Включает/выключает _Heater_ и _Fan_, если показатели выходят за пределы допустимых значений.
+#* Запускается в отдельном потоке и периодически (по заданному интервалу) проверяет состояние сенсоров и управляет нагревателем/вентилятором.
+#* При завершении (прерывании) аккуратно останавливает все подчинённые потоки (_Sensor_, _Heater_, _Fan_).
+# *Settings* (реализует _Runnable_)
+#* Хранит желаемую температуру и влажность, заданные пользователем.
+#* Периодически (в методе _run()_) может изменять эти настройки, симулируя поведение человека, корректирующего параметры.
+#* Хранится и используется в _Controller_ для решения, когда включать/выключать нагреватель и вентилятор.
+# *Utils*
+#* Вспомогательный класс с методами:
+#** _sleep(...)_ – безопасная пауза (учитывает _InterruptedException_).
+#** _sleepRandomTime(...)_ – пауза случайной длины (диапазон задаётся параметрами).
+#* Используется всеми потоками для имитации задержек, дабы избежать полного синхронного шага у всех объектов.
+
+
+h2. Тестирование
+
+Ниже приведён краткий обзор тестовых классов и методов, покрывающих основные аспекты работы приложения:
+
+# *AppTest*
+#* *testNoDeadlock()* – проверяет отсутствие взаимной блокировки (deadlock), когда одновременно запущены _Controller_ и _Room_.
+#* *testNoRaceCondition()* – тест на отсутствие гонок (race conditions), в ходе которого периодически проверяются значения температуры и влажности в _Room_.
+# *FanTests*
+#* *testFanOn()* – проверяет, что при включённом вентиляторе влажность в комнате уменьшается, а температура остаётся без изменений.
+#* *testFanOff()* – проверяет, что при выключенном вентиляторе ни температура, ни влажность не меняются.
+# *HeaterTests*
+#* *testHeaterOn()* – убеждается, что при включённом нагревателе температура в комнате увеличивается, а влажность не меняется.
+#* *testHeaterOff()* – при выключенном нагревателе показатели комнаты не меняются.
+# *RoomTests*
+#* *testTemperatureAndHumidityChange()* – запускает _Room_ в отдельном потоке и проверяет, что температура и влажность действительно меняются со временем.
+# *SensorTests*
+#* *testSensor()* – эмулирует работу сенсора с помощью макета комнаты (_MockRoom_), сверяет реальное значение температуры и влажности с тем, что возвращает сенсор, учитывая допустимую погрешность.
+
+h3. Результаты тестов
+
+Ниже представлена иллюстрация (вывод в консоли) после успешного запуска _mvn test_, где видно, что все тесты проходят:
+
+!tests-results.png!
+
+h2. Результаты работы программы
+
+Результаты 60 секунд симуляции представлены на скриншоте ниже.
+
+<pre>
+mvn package
+java -jar .\target\lab3-1.0-SNAPSHOT.jar
+</pre>
+
+!results.png!
+
+
+h2. Исходный код
+
+*Исходный код доступен на "GitHub":https://github.com/Arity-T/java_labs/tree/main/lab3 .*