操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告--用高級(jí)語言java設(shè)計(jì)輔助教學(xué)軟件（模擬銀行家算法）

1、<p>　　題目全稱：用高級(jí)語言Java設(shè)計(jì)輔助教學(xué)軟件（模擬銀行家算法） </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第1章緒論3</b></p><p>　　1.1課題背景3</p><p>　　1.2課題目的3</p&g

2、t;<p>　　1.3課題意義3</p><p>　　1.4銀行家算法3</p><p><b>　　1.5死鎖4</b></p><p>　　1.6安全性序列4</p><p>　　第2章需求分析5</p><p>　　2.1環(huán)境需求5</p>

3、<p>　　2.2功能需求5</p><p>　　2.3性能需求5</p><p>　　2.4界面需求6</p><p>　　2.5本章小結(jié)6</p><p>　　第3章概要設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.1總體設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.1.1界面設(shè)計(jì)

4、7</p><p>　　3.1.2功能模塊設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.1.3初始化進(jìn)程數(shù)與資源數(shù)7</p><p>　　3.1.4初始化資源7</p><p>　　3.1.5資源狀況的顯示7</p><p>　　3.1.6申請(qǐng)資源Request8</p><p>　　3

5、.2本章小結(jié)8</p><p>　　第4章詳細(xì)設(shè)計(jì)9</p><p>　　4.1開發(fā)環(huán)境介紹9</p><p>　　4.2主要功能模塊簡介9</p><p>　　4.2.1概述9</p><p>　　4.2.2程序工作流程10</p><p>　　4.2.3界面設(shè)計(jì)簡介

6、10</p><p>　　4.2.4面向?qū)ο蟮乃枷?0</p><p>　　4.2.5MVS模式11</p><p>　　4.3主要模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)11</p><p>　　4.3.1模型類和邊緣類11</p><p>　　4.3.2模型類11</p><p>　　4.3.3

7、邊緣類12</p><p>　　4.3.4銀行家算法核心類safety.java12</p><p>　　4.3.5算法流程12</p><p>　　4.3.6safety.java源代碼14</p><p>　　4.3.7簡要說明17</p><p><b>　　4.4界面17<

8、/b></p><p>　　4.5本章小結(jié)18</p><p>　　第5章測(cè)試及成果展示19</p><p>　　5.1測(cè)試環(huán)境19</p><p>　　5.1.1硬件環(huán)境19</p><p>　　5.1.2軟件運(yùn)行軟件環(huán)境19</p><p>　　5.1.3測(cè)試方法

9、和工具19</p><p>　　5.2測(cè)試用例和結(jié)果19</p><p>　　5.2.1測(cè)試范圍19</p><p>　　5.2.2界面測(cè)試19</p><p>　　5.2.3軟件工作原理模擬過程測(cè)試20</p><p>　　5.3成果展示23</p><p>　　5.4

10、本章小結(jié)23</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)24</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　課題背景</b></p><p>　　在多道程序系統(tǒng)中，雖可以借助多個(gè)進(jìn)程的并發(fā)執(zhí)行來改善系統(tǒng)的資源利用率，提高系統(tǒng)吞吐量，但可能發(fā)生一種危

11、險(xiǎn)——死鎖，即多個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行過程中因爭奪資源而造成的一種僵局，若無外力作用，將無法再向前推進(jìn)。如此，尋求一種避免死鎖的方法便顯得有為重要。死鎖的產(chǎn)生一般的原因有兩點(diǎn)：競爭資源和進(jìn)程間推進(jìn)順序非法。因此，我們只需在當(dāng)前的有限資源下，找到一組合法的執(zhí)行順序，便能很好的避免死鎖，我們稱它為安全序列。而銀行家算法起源于銀行系統(tǒng)的發(fā)放貸款，和計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的資源分配完全符合，因此可以借鑒該算法的思想，設(shè)計(jì)出一種有效的算法程序，解決該問題。<

12、/p><p><b>　　課題目的</b></p><p>　　進(jìn)一步理解利用銀行家算法避免死鎖的問題。</p><p>　　在了解和掌握銀行家算法的基礎(chǔ)上，編制銀行家算法通用程序，將調(diào)試結(jié)果顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，再檢測(cè)和筆算的一致性。</p><p>　　理解和掌握安全序列、安全性算法。</p><p&g

13、t;<b>　　課題意義</b></p><p>　　運(yùn)用軟件工程的方法指導(dǎo)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，即是對(duì)這學(xué)期剛剛學(xué)過的軟件工程課的復(fù)習(xí)，又是一次實(shí)戰(zhàn)演練，從而提高自己的分析問題，解決問題和動(dòng)手能力；</p><p>　　通過整個(gè)算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步加深了對(duì)算法的理解和多道程序下的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源分配現(xiàn)狀，為以后進(jìn)一步的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。</p><p&

14、gt;<b>　　銀行家算法</b></p><p>　　我們可以把操作系統(tǒng)看作是銀行家，操作系統(tǒng)管理的資源相當(dāng)于銀行家管理的資金，進(jìn)程向操作系統(tǒng)請(qǐng)求分配資源相當(dāng)于用戶向銀行家貸款。為保證資金的安全,銀行家規(guī)定:</p><p>　　當(dāng)一個(gè)顧客對(duì)資金的最大需求量不超過銀行家現(xiàn)有的資金時(shí)就可接納該顧客;</p><p>　　顧客可以分歧貸款,但貸

15、款的總數(shù)不能超過最大需求量;</p><p>　　當(dāng)銀行家現(xiàn)有的資金不能滿足顧客尚需的貸款數(shù)額時(shí),對(duì)顧客的貸款可推遲支付,但總能使顧客在有限的時(shí)間里得到貸款;</p><p>　　當(dāng)顧客得到所需的全部資金后,一定能在有限的時(shí)間里歸還所有的資金。操作系統(tǒng)按照銀行家制定的規(guī)則為進(jìn)程分配資源，當(dāng)進(jìn)程首次申請(qǐng)資源時(shí)，要測(cè)試該進(jìn)程對(duì)資源的最大需求量，如果系統(tǒng)現(xiàn)存的資源可以滿足它的最大需求量則按當(dāng)前的

16、申請(qǐng)量分配資源，否則就推遲分配。當(dāng)進(jìn)程在執(zhí)行中繼續(xù)申請(qǐng)資源時(shí)，先測(cè)試該進(jìn)程已占用的資源數(shù)與本次申請(qǐng)的資源數(shù)之和是否超過了該進(jìn)程對(duì)資源的最大需求量。若超過則拒絕分配資源，若沒有超過則再測(cè)試系統(tǒng)現(xiàn)存的資源能否滿足該進(jìn)程尚需的最大資源量，若能滿足則按當(dāng)前的申請(qǐng)量分配資源，否則也要推遲分配。</p><p><b>　　死鎖</b></p><p>　　死鎖是進(jìn)程死鎖的簡稱，

17、是由Dijkstra于1965年研究銀行家算法時(shí)首先提出來的。是指多個(gè)進(jìn)程循環(huán)等待它方占有的資源而無限期地僵持下去的局面。很顯然，如果沒有外力的作用，那麼死鎖涉及到的各個(gè)進(jìn)程都將永遠(yuǎn)處于封鎖狀態(tài)。 它是計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)乃至并發(fā)程序設(shè)計(jì)中最難處理的問題之一。實(shí)際上，死鎖問題不僅在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存在，在我們?nèi)粘Ｉ钪兴矎V泛存在。</p><p>　　在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，涉及軟件，硬件資源都可能發(fā)生死鎖。例如：系統(tǒng)

18、中只有一臺(tái)CD-ROM驅(qū)動(dòng)器和一臺(tái)打印機(jī)，某一個(gè)進(jìn)程占有了CD-ROM驅(qū)動(dòng)器，又申請(qǐng)打印機(jī)；另一進(jìn)程占有了打印機(jī)，還申請(qǐng)CD-ROM。結(jié)果，兩個(gè)進(jìn)程都被阻塞，永遠(yuǎn)也不能自行解除。</p><p><b>　　安全性序列</b></p><p>　　安全序列的的實(shí)際意義在于：系統(tǒng)每次進(jìn)行資源分配后，如果對(duì)于系統(tǒng)中</p><p>　　新的資源狀況

19、，存在一個(gè)安全序列，則至少存在一條確保系統(tǒng)不會(huì)進(jìn)入死鎖的路徑。按照該序列，銀行家可以實(shí)施一個(gè)有效的分配過程使得所有客戶得到滿足。</p><p>　　銀行家算法的核心在于安全序列的產(chǎn)生。安全序列正是一種安全的進(jìn)程推進(jìn)順序。</p><p><b>　　需求分析</b></p><p><b>　　環(huán)境需求</b></

20、p><p>　　1.硬件：windows操作系統(tǒng)電腦；</p><p>　　2.軟件：電腦已配置好Java環(huán)境，安裝有Eclipse軟件。</p><p><b>　　功能需求</b></p><p>　　1.軟件能利用安全性算法對(duì)T0時(shí)刻的資源已分配情況進(jìn)行分析，判斷系統(tǒng)在T0時(shí)刻是否存在一個(gè)安全序列；</p>

21、<p>　　2.某一資源發(fā)出請(qǐng)求向量，軟件按照銀行家算法進(jìn)行檢查，判斷是否存在一個(gè)安全序列，系統(tǒng)是否安全；</p><p>　　3.用戶能輸入初始化設(shè)置，設(shè)置進(jìn)程數(shù)與資源數(shù)；</p><p>　　4.用戶可初始化資源，對(duì)各個(gè)資源的總數(shù)進(jìn)行設(shè)置；</p><p>　　5.用戶可對(duì)每一進(jìn)程的各個(gè)資源最大需求數(shù)量以及已分配數(shù)量進(jìn)行設(shè)定；</p>

22、<p>　　6軟件能保存輸入的進(jìn)程與資源信息，并顯示出輸入的進(jìn)程信息與資源信息；</p><p>　　7.軟件能進(jìn)行資源請(qǐng)求，使某一進(jìn)程發(fā)出請(qǐng)求向量，用戶能選擇發(fā)出請(qǐng)求向量的進(jìn)程，并輸入請(qǐng)求向量的信息；</p><p>　　8.軟件能保存輸入的請(qǐng)求向量信息，并顯示出請(qǐng)求向量的信息；</p><p>　　9.軟件提供重置所有數(shù)據(jù)功能，用戶能夠重置所有數(shù)據(jù)，

23、進(jìn)行下一輪銀行家算法檢查。</p><p><b>　　性能需求</b></p><p>　　1.軟件在用戶選擇完初始化設(shè)置中的進(jìn)程數(shù)與資源數(shù)并確定后，彈出消息框顯示初始化設(shè)置的進(jìn)程數(shù)與資源數(shù)信息，并給出下一步操作提示；</p><p>　　2.軟件在初始化資源設(shè)定中進(jìn)行判定，如果資源數(shù)與初始化設(shè)置中不同則不予通過，相同則彈出消息框給出下一步操

24、作提示；</p><p>　　3.用戶在輸入每個(gè)進(jìn)程的各個(gè)資源最大需求數(shù)量以及已分配數(shù)量時(shí)，若資源數(shù)與初始化設(shè)置中不同則不予通過，相同則彈出消息框設(shè)置成功并提示進(jìn)行下一個(gè)進(jìn)程資源數(shù)進(jìn)行設(shè)定；當(dāng)所有進(jìn)程的資源數(shù)設(shè)定完成后，彈出消息框提示用戶所有的參數(shù)設(shè)置已經(jīng)完成；若輸入的某一進(jìn)程的最大需求超過了資源總數(shù)，彈出消息框提示用戶設(shè)置出錯(cuò)；若輸入的某一進(jìn)程的已分配超過了最大需求，彈出消息框提示用戶設(shè)置出錯(cuò)；</p&g

25、t;<p>　　4.軟件提供顯示T0時(shí)刻資源分配表的窗口，顯示Available以及各個(gè)進(jìn)程的進(jìn)程名，Max，Allocation，Need信息；</p><p>　　5. 軟件可對(duì)進(jìn)程請(qǐng)求資源的資源數(shù)進(jìn)行判定，如果資源數(shù)與初始化設(shè)置中不同則不予通過，相同則彈出消息框給出下一步操作提示；若請(qǐng)求向量大于需求，則給出提示輸入不合理；</p><p>　　6. 軟件提供顯示T0時(shí)刻

26、安全序列表的窗口，顯示進(jìn)程名，Work，Need，Allocation，Work + Allocation以及Finish信息。</p><p><b>　　界面需求</b></p><p><b>　　1.界面簡潔清晰；</b></p><p><b>　　2.輸入輸出明確；</b></p&g

27、t;<p>　　3.功能實(shí)現(xiàn)時(shí)條理清晰。</p><p><b>　　本章小結(jié)</b></p><p>　　需求分析是指對(duì)要解決的問題進(jìn)行詳細(xì)的分析，弄清楚問題的要求，包括需要輸入什么數(shù)據(jù)，要得到什么結(jié)果，最后應(yīng)輸出什么。指的是在建立一個(gè)新的或改變一個(gè)現(xiàn)存的電腦系統(tǒng)時(shí)描寫新系統(tǒng)的目的、范圍、定義和功能時(shí)所要做的所有的工作 。</p><

28、;p>　　操作系統(tǒng)按銀行家制定的規(guī)則為進(jìn)程分配資源，當(dāng)進(jìn)程首次申請(qǐng)資源時(shí)，要測(cè)試該進(jìn)程尚需求的資源量，若是系統(tǒng)現(xiàn)存的資源可以滿足它尚需求的資源量，則按當(dāng)前的申請(qǐng)量來分配資源，否則就推遲分配。</p><p>　　當(dāng)進(jìn)程在執(zhí)行中繼續(xù)申請(qǐng)資源時(shí)，先測(cè)試該進(jìn)程申請(qǐng)的資源量是否超過了它尚需的資源量。若超過則拒絕分配，若沒有超過則再測(cè)試系統(tǒng)尚存的資源是否滿足該進(jìn)程尚需的資源量，若滿足即可按當(dāng)前的申請(qǐng)量來分配，若不滿足

29、亦推遲分配。</p><p>　　根據(jù)上述銀行家算法描述，可以得到本項(xiàng)目的需求，軟件應(yīng)該提供進(jìn)程數(shù)資源數(shù)的設(shè)定，各個(gè)進(jìn)程的具體資源信息，以及請(qǐng)求向量的數(shù)據(jù)的輸入，以及進(jìn)程信息的顯示和安全序列表的顯示。</p><p>　　需求分析能夠更好的給開發(fā)者提供開發(fā)的目標(biāo)，以及對(duì)本項(xiàng)目要干什么做什么，使我們理解更加深</p><p><b>　　概要設(shè)計(jì)</b

30、></p><p><b>　　總體設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　界面設(shè)計(jì)</b></p><p>　　使用java寫出銀行家算法程序的界面,如圖3-1所示。左上角為初始化進(jìn)程個(gè)數(shù)與資源種類數(shù)模塊；左下方為初始化資源模塊，用于輸入每個(gè)進(jìn)程擁有每類資源的數(shù)量，以及最大需求（max矩陣）、已分配（alloca

31、tion矩陣）。每輸入一組數(shù)據(jù)便點(diǎn)擊確認(rèn)鍵提交一次。右上角顯示出該時(shí)刻的資源分配情況；右下部分則可以讓用戶在該時(shí)刻對(duì)某進(jìn)程申請(qǐng)資源，并進(jìn)行安全性檢查，顯示申請(qǐng)資源后系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài)。</p><p><b>　　圖3-1 主要界面</b></p><p><b>　　功能模塊設(shè)計(jì)</b></p><p>　　初始化進(jìn)程

32、數(shù)與資源數(shù)</p><p>　　設(shè)計(jì)進(jìn)程數(shù)下拉菜單，選擇0-10個(gè)進(jìn)程。</p><p>　　設(shè)計(jì)資源數(shù)下拉菜單，選擇0-10個(gè)資源種類。</p><p>　　確定按鈕，點(diǎn)擊后彈出消息對(duì)話框，提示下一步。</p><p><b>　　初始化資源</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一文本區(qū)域，用于用戶

33、輸入每類資源初始數(shù)目，輸入數(shù)字以空格隔開，確定按鈕提交。</p><p>　　設(shè)計(jì)兩個(gè)文本區(qū)域，分別用于用戶輸入每個(gè)進(jìn)程的Max()矩陣和Allocation()矩陣，輸入一次后確定提交，一共輸入與進(jìn)程數(shù)相同的次數(shù)。</p><p><b>　　資源狀況的顯示</b></p><p>　　每當(dāng)輸入一次Max()和Allocation()的值確定

34、后，打印出該進(jìn)程的信息，最后形成一張資源信息表</p><p>　　申請(qǐng)資源Request</p><p>　　設(shè)計(jì)安全性檢查按鈕，點(diǎn)擊后執(zhí)行安全性算法，打印出該時(shí)刻系統(tǒng)安全性表格，并輸出該時(shí)刻系統(tǒng)安全性序列 </p><p>　　設(shè)計(jì)一下拉菜單和一文本域，分別用于選擇申請(qǐng)資源的進(jìn)程以及輸入申請(qǐng)資源的數(shù)量，輸入數(shù)字以空格隔開.當(dāng)申請(qǐng)資源可以分配，則提示成功，并打印安

35、全序列，否則提示無法分配 </p><p><b>　　本章小結(jié)</b></p><p>　　總體設(shè)計(jì)：即對(duì)有關(guān)系統(tǒng)全局問題的設(shè)計(jì)，也就是設(shè)計(jì)系統(tǒng)總的處理方案，又稱系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)。</p><p>　　在該部分中，我們初步設(shè)想與模擬了程序的模板界面以及一些可能出現(xiàn)的問題，在確定這些之后我們又分析決定了模板與層次的設(shè)計(jì)方式。之后我們考慮到用戶的實(shí)驗(yàn)

36、體驗(yàn)等問題，決定優(yōu)化了用戶輸入并且增加了重置所有數(shù)據(jù)按鈕，使用戶在使用時(shí)能夠更加方便的多次輸入數(shù)據(jù)，不用重復(fù)打開程序。</p><p>　　總體設(shè)計(jì)定義了系統(tǒng)的大概界面需要實(shí)現(xiàn)的功能以及用戶輸入輸出的方式，但未確定具體的實(shí)現(xiàn)方法，這部分內(nèi)容將在下一章節(jié)的詳細(xì)設(shè)計(jì)中確定。</p><p><b>　　詳細(xì)設(shè)計(jì)</b></p><p><b&

37、gt;　　開發(fā)環(huán)境介紹</b></p><p><b>　　NetBeans</b></p><p>　　NetBeans IDE是一個(gè)屢獲殊榮的集成開發(fā)環(huán)境,可以方便的在Windows，Mac，Linux和Solaris中運(yùn)行。NetBeans包括開源的開發(fā)環(huán)境和應(yīng)用平臺(tái)，NetBeans IDE可以使開發(fā)人員利用Java平臺(tái)能夠快速創(chuàng)建Web、企業(yè)、桌

38、面以及移動(dòng)的應(yīng)用程序，NetBeans IDE目前支持PHP、Ruby、JavaScript、Ajax、Groovy、Grails和C/C++等開發(fā)語言。</p><p>　　NetBeans項(xiàng)目由一個(gè)活躍的開發(fā)社區(qū)提供支持， NetBean開發(fā)環(huán)境提供了豐富的產(chǎn)品文檔和培訓(xùn)資源以及大量的第三方插件。</p><p>　　NetBeans是開源軟件開發(fā)集成環(huán)境，是一個(gè)開放框架，可擴(kuò)展的開發(fā)

39、平臺(tái)，可以用于Java、C/C++，PHP等語言的開發(fā)，本身是一個(gè)開發(fā)平臺(tái)，可以通過擴(kuò)展插件來擴(kuò)展功能。[1]</p><p>　　在 NetBeans Platform 平臺(tái)中，應(yīng)用軟體是用一系列的軟體模組(Modular Software Components)建構(gòu)出來。而這些模組是一個(gè)jar檔(Java Archive File)它包含了一組Java程式的類別而它們實(shí)作全依據(jù)依 NetBeans 定義了的公

40、開介面以及一系列用來區(qū)分不同模組的定義描述檔(Manifest File)。有賴於模組化帶來的好處，用模組來建構(gòu)的應(yīng)用程式可只要加上新的模組就能進(jìn)一步擴(kuò)充。由於模組可以獨(dú)立地進(jìn)行開發(fā)，所以由 NetBeans 平臺(tái)開發(fā)出來的應(yīng)用程式就能利用著第三方軟件，非常容易及有效率地進(jìn)行擴(kuò)充</p><p><b>　　Java</b></p><p>　　java是一種可以撰寫

41、跨平臺(tái)應(yīng)用軟件的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言，是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java程序設(shè)計(jì)語言和Java平臺(tái)（即JavaEE, JavaME, JavaSE）的總稱。Java自面世后就非常流行，發(fā)展迅速，對(duì)C++語言形成了有力沖擊。Java 技術(shù)具有卓越的通用性、高效性、平臺(tái)移植性和安全性，廣泛應(yīng)用于個(gè)人PC、數(shù)據(jù)中心、游戲控制臺(tái)、科學(xué)超級(jí)計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話和互聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)擁有全球最大的開發(fā)者專業(yè)社群。在全球云計(jì)

42、算和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)環(huán)境下，Java更具備了顯著優(yōu)勢(shì)和廣闊前景。</p><p><b>　　主要功能模塊簡介</b></p><p><b>　　概述</b></p><p>　　本課程設(shè)計(jì)的詳細(xì)設(shè)計(jì)主要針對(duì)主要界面的設(shè)計(jì)和主要算法的設(shè)計(jì)。優(yōu)良的界面設(shè)計(jì)是本軟件設(shè)計(jì)成功與否的重要因素，也是本次課程設(shè)計(jì)的兩點(diǎn)所在。核心算法

43、：銀行家算法，是本程序的靈魂，整個(gè)程序都是圍繞該算法而構(gòu)成的。本節(jié)主要描述軟件編碼中的主要類和方法，具體代碼參考附件。</p><p><b>　　程序工作流程</b></p><p>　　程序需要完成的工作相對(duì)簡單，主要包含兩大部分：設(shè)置和安全性檢查。其余部分都是輔助工作，為了給使用者相關(guān)提示。如圖 4-1所示。</p><p>　　圖 4-

44、1 程序工作流程圖 </p><p><b>　　界面設(shè)計(jì)簡介</b></p><p>　　參照程序工作流程，可將界面主要?jiǎng)澐譃槿齻€(gè)區(qū)域：設(shè)置區(qū)域、顯示區(qū)域、操作區(qū)域。其中，設(shè)置區(qū)域主要實(shí)現(xiàn)進(jìn)程、資源的初始設(shè)置，包括設(shè)置進(jìn)程的數(shù)量，資源的種類數(shù)量和資源分配情況等；顯示區(qū)域是以表格形式將設(shè)置的信息展示給使用者以及顯示安全性檢查過程產(chǎn)生的表格；操作區(qū)域是為請(qǐng)求資源操作準(zhǔn)備

45、的。</p><p>　　圖 4-2 界面設(shè)計(jì)</p><p><b>　　面向?qū)ο蟮乃枷?lt;/b></p><p>　　Java是面向?qū)ο蟮恼Z言，面向?qū)ο蟮年P(guān)鍵在于“抽象”。銀行家算法中主要的兩大對(duì)象就是進(jìn)程和資源。對(duì)它們進(jìn)行抽象，就能很快建立好整個(gè)模型。</p><p><b>　　MVS模式</b&g

46、t;</p><p>　　MVC全名是Model View Controller，是模型(model)－視圖(view)－控制器(controller)的縮寫，,采用這種模式能夠很清楚給人思路,利于整個(gè)軟件的開發(fā)。所以，我們?cè)O(shè)計(jì)了如圖 4-3的工程結(jié)構(gòu)：</p><p>　　圖 4-3 工程結(jié)構(gòu)</p><p>　　org.bank.model包</p>

47、<p>　　模型包，主要包含抽象出的模型類，實(shí)體類。</p><p>　　org.bank.view包</p><p>　　視圖包，有關(guān)界面設(shè)計(jì)的類都放在這個(gè)包中。</p><p>　　org.bank.util包</p><p>　　操作包，需要用到的操作方法函數(shù)都放在這個(gè)包中。</p><p>　　o

48、rg.bank.main包</p><p>　　該包存放銀行家算法核心類。</p><p><b>　　主要模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　模型類和邊緣類</b></p><p><b>　　模型類</b></p><p>　　該類主要

49、放在org.bank.model包中，是將進(jìn)程和資源抽象化，分別建立myprocess和myresources類。類圖如圖 4-4：</p><p>　　圖 4-4 軟件工程類圖</p><p><b>　　字段說明：</b></p><p><b>　　nr：資源種類數(shù)目</b></p><p>

50、　　maxNeed：最大資源需求數(shù)</p><p>　　allocation：已分配資源數(shù)</p><p>　　need：尚需資源數(shù)</p><p>　　available：可利用資源</p><p><b>　　邊緣類</b></p><p>　　該類存放在org.bank.util包中，主要是

51、操作類，里面包含一些需要常用的方法函數(shù)，用來服務(wù)整個(gè)軟件。比如把字符串轉(zhuǎn)化為整型數(shù)組等。其主要的方法函數(shù)如下：</p><p>　　//將整形數(shù)組轉(zhuǎn)化為以空格分開的字符串</p><p>　　public static String toString(int[] a)</p><p>　　//將字符串轉(zhuǎn)化為n個(gè)整形數(shù)字</p><p>　　p

52、ublic static int[] toInt(String s , int n) </p><p>　　//檢查字符串是否符合以空格分開</p><p>　　private static boolean cheak(String[] ss)</p><p>　　//得到進(jìn)程p的各類需求資源，以整形數(shù)組返回</p><p>　　publi

53、c static int[] getNeed(Myprocess p)</p><p>　　//比較a1 是否每個(gè)數(shù)都對(duì)應(yīng)小于 a2</p><p>　　public static boolean compare(int[] a1 ,int[] a2)</p><p>　　銀行家算法核心類safety.java</p><p>　　該類三個(gè)方

54、法：judge()，request()和getAvailable()，分別用于安全性檢查，請(qǐng)求資源和得到當(dāng)前可用資源統(tǒng)計(jì)。其中judge()是這個(gè)軟件的核心，是銀行家算法的精髓。教科書上的方法是面向結(jié)構(gòu)化的，并不適用于我們這個(gè)軟件，所以我們對(duì)這個(gè)算法進(jìn)行了改造。</p><p><b>　　算法流程</b></p><p><b>　　如圖 4-5所示<

55、;/b></p><p>　　圖 4-5 銀行家核心算法流程</p><p>　　safety.java源代碼</p><p><b>　　簡要說明</b></p><p>　　我們將書上結(jié)構(gòu)化的算法進(jìn)行了改寫，變成符合java面向?qū)ο蟮倪^程。另外對(duì)安全性序列的產(chǎn)生過程進(jìn)行了修改。書上采用了從上到下的順序，這不符合

56、我們手動(dòng)求序列的過程，容易讓人溜掉。所以我們進(jìn)行了改寫，改變成反復(fù)從上到下的順序，即每一次掃面過程都是從第一個(gè)開始，這樣符合我們的習(xí)慣。</p><p><b>　　界面</b></p><p>　　界面的代碼放在org.bank.view包中，主要運(yùn)用java.swing相關(guān)知識(shí)構(gòu)建一個(gè)讓人易與操作的界面。由于界面的代碼量相當(dāng)復(fù)雜，現(xiàn)主要對(duì)重要部分和監(jiān)聽事件說明。詳

57、細(xì)見附件。</p><p>　　public class FrmMain extends javax.swing.JFrame {</p><p>　　Myprocess[] p = null;</p><p>　　Myresource[] r = null;</p><p>　　Safety s = null;</p><

58、;p>　　int[] allres = null;</p><p>　　int np,nr;//分別是進(jìn)程計(jì)數(shù)、資源計(jì)數(shù)</p><p>　　int nump=0;//用于控制初始化進(jìn)程狀態(tài)計(jì)數(shù)</p><p>　　javax.swing.table.DefaultTableModel dtm1 = new javax.swing.table.DefaultT

59、ableModel();//控制表格格式</p><p>　　java.util.Vector data = new java.util.Vector();//表數(shù)據(jù)</p><p>　　java.util.Vector title = new java.util.Vector();//表頭</p><p>　　public FrmMain() {</p>

60、;<p>　　initComponents();</p><p><b>　　//設(shè)置表格初始化</b></p><p>　　jTa1.setModel(dtm1);</p><p>　　title.add("進(jìn)程");</p><p>　　title.add("Max&quo

61、t;);title.add("Allocation");title.add("Need");title.add("Available");</p><p>　　dtm1.setDataVector(data, title);//顯示表頭,內(nèi)容暫時(shí)為空</p><p><b>　　}</b></p>

62、<p>　　private void initComponents() {…}//界面各控件的初始化</p><p>　　private void jBtnAck1MouseClicked(java.awt.event.MouseEvent evt){…}//初始化進(jìn)程、資源的數(shù)目</p><p>　　private void jBtnAck3MouseClicked(jav

63、a.awt.event.MouseEvent evt){…}//初始化資源狀態(tài)</p><p>　　private void jBtnAck2MouseClicked(java.awt.event.MouseEvent evt){…}//初始化每個(gè)進(jìn)程的具體狀態(tài)</p><p>　　private void jBtnResetMouseClicked(java.awt.event.Mous

64、eEvent evt){…}//重置按鈕的功能</p><p>　　private void jBtnJudgeMouseClicked(java.awt.event.MouseEvent evt){…}//安全性檢查按鈕</p><p>　　private void jBtnReqMouseClicked(java.awt.event.MouseEvent evt){…}////請(qǐng)求資源

65、按鈕</p><p><b>　　本章小結(jié)</b></p><p>　　本章的編寫的目的是描述此系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)，是將在概要設(shè)計(jì)中利用建模的思想得到的模塊內(nèi)部的邏輯結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成為代碼的形式，進(jìn)一步細(xì)化概要設(shè)計(jì)中的模塊。具體代碼可以參見附件。</p><p><b>　　測(cè)試及成果展示</b></p><p&

66、gt;<b>　　測(cè)試環(huán)境</b></p><p><b>　　硬件環(huán)境</b></p><p><b>　　用戶機(jī)：普通PC機(jī)</b></p><p>　　CPU：core i3 1.8GHz</p><p><b>　　內(nèi)存：4G</b></p&

67、gt;<p>　　分辨率：推薦使用1024*768像素</p><p><b>　　軟件運(yùn)行軟件環(huán)境</b></p><p>　　操作系統(tǒng)：Windows 8，Windows 7</p><p>　　開發(fā)工具包：NetBeans IDE 7.3.1</p><p>　　環(huán)境包：JDK7.0或以上版本<

68、/p><p><b>　　測(cè)試方法和工具</b></p><p>　　本軟件采用的測(cè)試方法是反復(fù)對(duì)代碼審查，用NetBeans編譯器對(duì)代碼進(jìn)行編譯檢查，以及對(duì)軟件的反復(fù)試用，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。</p><p><b>　　測(cè)試用例和結(jié)果</b></p><p><b>　　測(cè)試范圍<

69、;/b></p><p>　　這里的測(cè)試主要是針對(duì)軟件的界面和主要功能的測(cè)試。</p><p><b>　　界面測(cè)試</b></p><p>　　測(cè)試目標(biāo)：查看軟件界面工作是否正常，能否正常打開，界面信息是否齊全。</p><p>　　測(cè)試方法：進(jìn)入軟件主界面，查看界面顯示是否符合要求。</p>&l

70、t;p>　　測(cè)試結(jié)果：界面打開后主建面顯示結(jié)果如圖5-1。</p><p><b>　　圖 5-1 主界面</b></p><p>　　測(cè)試完成標(biāo)準(zhǔn)：界面能正常顯示，且界面信息提示完整。</p><p>　　軟件工作原理模擬過程測(cè)試</p><p>　　測(cè)試目標(biāo):檢驗(yàn)軟件是否能正確選擇進(jìn)程數(shù)和資源數(shù)，并初始化資源信

71、息，模擬工作流程，且各步驟信息提示準(zhǔn)確無誤，數(shù)據(jù)顯示齊全。</p><p>　　測(cè)試方法：在下拉列表選擇進(jìn)程數(shù)和資源數(shù)，在初始化資源的空白框中輸入各類資源信息。</p><p>　　測(cè)試結(jié)果：在下拉列表中選擇進(jìn)程數(shù)為5、資源數(shù)為3，并單擊確定按鈕，顯示結(jié)果如下：點(diǎn)擊確定后進(jìn)行資源初始化（圖5-2）</p><p>　　圖 5-2 資源初始化</p>&

72、lt;p>　　設(shè)置資源總數(shù)（圖 5-3）</p><p>　　圖 5-3 設(shè)置資源總數(shù)</p><p>　　輸入各進(jìn)程資源最大需求數(shù)及資源已分配數(shù)（圖 5-4）</p><p>　　圖 5-4 設(shè)置各進(jìn)程初始狀態(tài)</p><p>　　填寫請(qǐng)求資源信息，并點(diǎn)擊申請(qǐng)按鈕（圖 5-5）</p><p>　　圖 5-5

73、申請(qǐng)資源</p><p>　　點(diǎn)擊安全性檢查按鈕（圖 5-6）</p><p>　　圖 5-6 安全性檢查</p><p>　　部分報(bào)錯(cuò)說明（圖 5-7）</p><p>　　圖 5-7 錯(cuò)誤處理</p><p><b>　　成果展示</b></p><p>　　見附件Ba

74、nk.rar。包含整個(gè)工程文件。</p><p><b>　　本章小結(jié)</b></p><p>　　對(duì)軟件的測(cè)試是對(duì)整個(gè)開發(fā)過程的回顧，也是整個(gè)開發(fā)過程收尾工作最重要的一環(huán)。對(duì)軟件的測(cè)試過程中，會(huì)發(fā)現(xiàn)代碼錯(cuò)誤和不合理的地方，以此完善代碼。這不僅是對(duì)自己思維的完善，也增加了自己的編程能力。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</