论如何给一门课出大作业及评测系统

Introduction

本来是我的一门课的作业。。看到助教给的评测demo以后深受启发，就拿去考小朋友了。

另外友元也的确是一个神奇的存在。。我是本学期过了一半才代替我的室友(他有事)当了这门课的助教。
当时正好讲到友元，我第一次去答疑，顶门来一个人问我“友元blahblahblah”，我都愣了，啥？我混迹开源社区两年了，哪个西方国家的程序员写的代码我没有见过？就是没听说过友元这个东西。。。

然后我就想起了一句经验之谈：每个程序设计语言都有他设计的渣的地方。。一查，果然是java，c#，oc什么的都把这个玩意去了，嗯。。yahaliyahali。。

所以这玩意我就耿耿于怀了半个学期，心想一定要和大家分享一下。。

题目描述

下述两个类用来模拟一个分布式存储系统，

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//server.h
class Server {
	public:
		Server() {}
		~Server() {}
		bool UpdateTable(const std::string &content, const std::string &tableName);
	protected:
		std::map<size_t, *Worker> mWorkers;
		std::map<std::string, std::vector<size_t> > mTables;
};

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//worker.h
class Worker {
	public:
		Worker(size_t workerId) : mWorkerId(workerId) {}
		bool UpdateTable(const std::string &tableName, const std::string &content);
		bool ReadTable(const std::string &tableName, std::string &content);
		void CleanTable(const std::string &tableName);
	protected:
		virtual bool CreateFile(const std::string &fileId);
		virtual bool DeleteFile(const std::string &fileId);
		virtual bool WriteToFile(const std::string &fileId, const std::string &content);
		virtual bool ReadFile(const std::string &fileId, std::string &content);
		size_t mWorkerId;
		std::map<std::string, std::vector<std::string> > mTableFiles;
};

Server对象负责将字符串分配给多个Worker对象，Worker对象将字符串拆分为若干小文件存储。
Server中有存储Worker编号到Worker指针的映射。
Server通过调用UpdateTable这个函数来向所有Worker上传名为table内容为content的字符串。
Server会依次调用所有Worker的UpdateTable函数，如果所有Worker都成功则用CleanTable这个函数来清理老文件，
生成一个从table到已经上传了的worker编号的映射，之后返回上传成功。
如果任意一个Worker上传失败，Server需要用CleanTable让所有Worker回滚到上传之前的状态，之后返回更新失败。
Worker中存有table到一组真实文件路径的映射。
Worker中可以通过CreateFile，DeleteFile，ReadFile，WriteFile，函数来创建，删除，读出和写入文件。

现将Server::UpdateTable，Worker::UpdateTable，Worker::cleanTable这3个函数挖空，作为某课程的作业交给同学们实现。
你的任务是编写验证这些程序正确性的测试代码。要测试的流程如下：

(a) 正常的文件上传流程
原有代码中Worker的CreateFile，DeleteFile，ReadFile，WriteFile函数都是必定成功的。
所以这一步需要让Server调用一次UpdateTable，看是否返回上传成功。
(b) 检查Server::mTables的正确性
再添加一个新的TestWorker到TestServer中，之后检查mTableFiles的某些值是否为预期值。
(c) 检查上传的内容的正确性
(d) CreateFile出现问题时，检查回滚逻辑是否实现
新加的TestWorker的CreateFile必定会失败。
此时再向同一个table进行一次UpdateTable，看是否返回了更新失败。
之后检查原先的内容是否仍然可读。
(e) 检查多余的文件是否已经被删除
移除TestWorker，检查Worker::mTableFiles是否和(a)之后的一样。
再向同一个table进行一次成功的UpdateTable。
检查(a)之后的mTableFiles中的元素是否都为不可读。

为了方便测试，我们在Server类和Worker类中安插一个友元类Test。

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class Server {
	public:
		friend class Test;
		...
	...
};

之后，请你对上述测试流程，完善下面的测试代码：

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#include <vector>
#include <iostream>
#include "server.h"
#include "worker.h"
using namespace std;
class TestWorker:public Worker {
	public:
		TestWorker(size_t workerId): Worker(workerId) {}
	private:
		bool CreateFile(const string &fileId) {
			return false;
		}
};
class TestServer:public Server {
	public:
		TestServer() {
			for(size_t i = 0; i < 3; ++i)
				mWorkers[i] = new Worker(i);
		}
		virtual ~TestServer() {
			//Delete all Worker instances
			for(map<size_t, Worker *>::iterator it = mWorkers.begin(); it != mWorkers.end(); ++it)
				delete it->second;
		}
};
class Test {
	public:
		static void test();
	private:
		static bool test(TestServer* testServer);
	};
void Test::test() {
	TestServer* demo = new TestServer();
	if(test(demo))
		cout << "test pass." << endl;
	else
		cout << "test fail." << endl;
}
bool Test::test(TestServer* testServer) {
	string tableName = "demo";
	string content = "this is a demo string";
	string content2 = "this is another demo string";
	//Test the normal updating process
	if(!testServer->UpdateTable(tableName, content))
		return false;
	//Insert an abnormal worker
	testServer->mWorkers[3] = new TestWorker(3);
	//Get mTables from the server
	vector<size_t> & workers = testServer->mTables["demo"];
	if(workers.size() != 3)
		return false;
	map<string, vector<string> > mTableFiles[3];
	//Judge each string we just updated to the workers
	for(size_t i = 0; i < workers.size(); ++i) {
		string result;
		testServer->mWorkers[workers[i]]->ReadTable(tableName, result);
		if(result != content)
			return false;
		mTableFiles[i]=testServer->mWorkers[workers[i]]->mTableFiles;
	}
	//Now the updating process will fail because the abnormal worker
	if(testServer->UpdateTable(tableName, content2) != false)
		return false;
	//The old string should be readable.
	for(size_t i = 0; i < workers.size(); ++i) {
		string result;
		testServer->mWorkers[workers[i]]->ReadTable(tableName, result);
		if(result != content)
			return false;
	}
	//Remove the abnormal worker
	delete(testServer->mWorkers[3]);
	testServer->mWorkers.erase(testServer->mWorkers.find(3));
	//mTableFiles should equal to the backup one
	for(size_t i = 0; i < workers.size(); ++i)
		if(!(mTableFiles[i]==testServer->mWorkers[workers[i]]->mTableFiles))
			return false;
	testServer->UpdateTable(tableName, content2);
	//None of the pieces of the old string is readable now
	for(size_t i = 0; i < workers.size(); ++i){
		vector<string> & backupFilelist=mTableFiles[i][tableName];
		vector<string> & targetFilelist=testServer->mWorkers[workers[i]]->mTableFiles[tableName];
		//Check the pieces one by one
		targetFilelist.reserve(1);
		string result;
		for(vector<string>::iterator it=backupFilelist.begin();it!=backupFilelist.end();it++){
			targetFilelist[0]=*it;
			if(testServer->mWorkers[workers[i]]->ReadTable(tableName,result))
				return false;
		}
	}
	return true;
}
int main(){
    Test::test();
    return 0;
}

点评

这句话其实最早我写在题目正文里面了。。

对程序安全性而言，友元类哪里是friend，简直就是fiend啊！！