09-threads

MJT Grading Simulator 🎓

Ще създадем прост симулатор на процеса по оценяване на задачите в курса. Студентите ще качват решенията си в грейдъра, а асистентите ще взимат решения и ще ги оценяват.

💡 Днешната задача, макар и в максимално опростен вид, ни запознава с един често срещан класически concurrency design pattern: Producer-Consumer. Той се ползва за отделяне (decoupling) на producer и consumer логиката в алгоритми, чрез разделяне на идентифицирането на задачи/работа от изпълнението на тези задачи/работа, така че те да са слабо свръзани (loosely coupled) и да могат да се изпълняват едновременно и асинхронно.

Условие

Задачата е разделена на 6 стъпки, като препоръката ни е да започнете с проста частична имплементация, която да допълвате и подобрявате стъпка по стъпка.

1. Създайте клас CodePostGrader

Класът CodePostGrader има публичен конструктор с параметри(int numberOfAssistants), който приема цяло число (броят на асистентите в екипа на курса) и имплементира интерфейса AdminGradingAPI:

package bg.sofia.uni.fmi.mjt.grading.simulator.grader;

import java.util.List;

import bg.sofia.uni.fmi.mjt.grading.simulator.Assistant;
import bg.sofia.uni.fmi.mjt.grading.simulator.assignment.Assignment;

public interface AdminGradingAPI extends StudentGradingAPI {

    /**
     * Retrieves an assignment to be graded from the set of submitted but still ungraded assignments.
     * If there are several ungraded assignments, which particular one to return is undefined.
     * Getting an assignment removes it from the set of ungraded assignments.
     *
     * @return an assignment to be graded.
     */
    Assignment getAssignment();

    /**
     * Returns the total number of assignments submitted.
     *
     * @return the total number of assignments submitted.
     */
    int getSubmittedAssignmentsCount();

    /**
     * Notifies the assistants to finalize grading. All already submitted assignments must be graded.
     */
    void finalizeGrading();

    /**
     * Returns a list of the course assistants, in undefined order.
     *
     * @return a list of the assistants
     */
    List<Assistant> getAssistants();

}

Този интерфейс от своя страна разширява интерфейса StudentGradingAPI:

package bg.sofia.uni.fmi.mjt.grading.simulator.grader;

import bg.sofia.uni.fmi.mjt.grading.simulator.assignment.Assignment;

public interface StudentGradingAPI {

    /**
     * Submits a new {@link Assignment} for grading.
     * 
     * @param assignment which is submitted for grading
     */
    void submitAssignment(Assignment assignment);

}

Решенията на задачите ще моделираме с record-a Assignment:

package bg.sofia.uni.fmi.mjt.grading.simulator.assignment;

public record Assignment(int studentFn, String studentName, AssignmentType type) {
}

Има няколко вида Assignment-и, които се описват от enum-a AssignmentType:

package bg.sofia.uni.fmi.mjt.grading.simulator.assignment;

public enum AssignmentType {
    LAB(20), PLAYGROUND(40), HOMEWORK(80), PROJECT(120);

    private final int gradingTime;

    AssignmentType(int gradingTime) {
        this.gradingTime = gradingTime;
    }

    public int getGradingTime() {
        return gradingTime;
    }
}

⭐ Забележки:

• Използвайте подходяща структура от данни, в която да съхранявате решенията (assignments), които са качени в грейдъра и чакат свободен асистент, който да се заеме с оценяването им.
• Асистентите се създават и започват работа при създаването на CodePostGrader.

2. Създайте клас Student, който е нишка, и има следния вид:

package bg.sofia.uni.fmi.mjt.grading.simulator;

import bg.sofia.uni.fmi.mjt.grading.simulator.grader.StudentGradingAPI;

public class Student implements Runnable {

    public Student(int fn, String name, StudentGradingAPI studentGradingAPI) {
        throw new UnsupportedOperationException("Method not yet implemented");
    }

    @Override
    public void run() {
        throw new UnsupportedOperationException("Method not yet implemented");
    }

    public int getFn() {
        return fn;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public StudentGradingAPI getGrader() {
        return studentGradingAPI;
    }

}

При стартирането си, студентът създава решение на някоя задача (Assignment) и го качва в грейдъра чрез метода submitAssignment(Assignment assignment). За простота, ще приемем, че всеки студент предава решение на една-единствена задача. Има няколко вида задачи, като студентът избира на случаен принцип един от тях. Създаването на решение отнема известно време, което можем да моделираме с паузиране на нишката - студент за случаен отрязък от 0 до 1000 милисекунди, след което решението се качва в грейдъра.

3. Създайте клас Assistant, който е нишка и има следния вид:

package bg.sofia.uni.fmi.mjt.grading.simulator;

import bg.sofia.uni.fmi.mjt.grading.simulator.grader.AdminGradingAPI;

public class Assistant extends Thread {

    public Assistant(String name, AdminGradingAPI grader) {
        throw new UnsupportedOperationException("Method not yet implemented");
    }

    @Override
    public void run() {
        throw new UnsupportedOperationException("Method not yet implemented");
    }

    public int getNumberOfGradedAssignments() {
        throw new UnsupportedOperationException("Method not yet implemented");
    }

}

Задачата на асистентите е, да преглеждат и оценяват решенията на задачите, качени в грейдъра:

1. Избиране на решение (assignment) измежду качените и все още непрегледани и неоценени решения.
2. Преглеждане и оценяване на решение - ще го симулираме отново с паузиране на нишката - асистент за период от определен брой милисекунди, който е различен за всеки тип задача и се определя от метода getGradingTime() на AssignmentType.
3. След като прегледа и оцени решението, асистентът подхваща следващо неоценено решение.

⭐ Забележка:

• В даден момент (докато оценяването не е финализирано), може да няма качени непрегледани решения, които чакат да бъдат оценени. В такъв случай, асистентите без работа изчакват да се появи ново решение.

4. В клас по ваш избор, създайте инстанция на CodePostGrader и пуснете студенти да решават и качват задачи

• При създаването на CodePostGrader, изберете подходящ брой асистенти в екипа на курса - например 5.
• Създайте и пуснете да решават задачи някакъв брой студенти - например 30.
• Изчакайте всички студенти да качат решенията си.

5. Тествайте локално решението ви

• В основната нишка, изчакайте няколко секунди, за да дадете време на асистентите да проверят и оценят решенията.
• След това, извикайте метода finalizeGrading() на CodePostGrader.
• Всички решения, качени в грейдъра преди извикването на finalizeGrading(), трябва да бъдат прегледани и оценени.
• След като даден асистент приключи работа (когато оценяването е финализирано и всички качени решения са прегледани и оценени), изведете на конзолата името на асистента и броя на проверените от него/нея решения (за ваши тестови цели).
• Уверете се, че общият брой проверени решения е равен на общия брой решения, качени от студенти в грейдъра.

6. Изполвайте насоките от горната точка за създаване на unit тестове

Структура на проекта

src
└─ bg.sofia.uni.fmi.mjt.grading.simulator
    ├── assignment
    │    ├─ Assignment.java
    │    └─ AssignmentType.java
    ├── grader
    │    ├─ AdminGradingAPI.java
    │    ├─ CodePostGrader.java
    │    └─ StudentGradingAPI.java
    ├── Assistant.java
    ├── Student.java
    └── (...)
test
└─ bg.sofia.uni.fmi.mjt.grading.simulator
    └── (...)

В грейдъра качете общ zip архив на папки src и test.