记一次debug

在哈工大软件构造的lab6中，要求我们用多线程来对猴子过河的决策过程进行仿真。

这个实验的构造思路其实比较简单，就是为每个猴子创建一个决策线程，每一只猴子都有自己的决策方式，但是所有猴子共用一条河。这也就意味着race condition的存在。

可能出现这样的情况，两只猴子同时决策选择同一个位置，结果会撞在一起，轻则位置重叠，重则程序崩溃。

为了避免这种情况，就需要我们小心翼翼地规划，保证线程安全的同时又要尽量提升效率。

学会多线程安全编程就是这次实验的主要目的。

实验中只要求实现GUI，没有要求实现动画效果，但是由于我比较闲，就是想试试看，于是我决定尝试动画化猴子的过河过程。

初步实现动画效果

我的设想是采用JComponent来进行猴子过河的绘制。

实验指导书上的要求说了，所有的猴子都是以1s为单位进行决策，这也就是说，所有猴子每1s都会更新一次状态，即使猴子并没有动。

如果要实现完全的动画效果，也就是把每一只猴子的移动过程都展现出来的话，假如有30只猴子，就意味着1s要进行30次重绘，猴子数量一多，势必影响到正常的决策计算的判断，会使猴子的运动仿真不准确，因此这是不可取的。

所以我觉得每秒种，在计时器驱动所有猴子进行决策之前，调用一次重绘，这样就能将资源消耗最小化。

基本的编程思路是这样的。

维护ladder上猴子位置的数据结构是一个Map<Integer, Integer> 的List，map的key值是猴子在ladder上的坐标，value就是猴子的id。list的不同元素代表不同的ladder

每秒钟的开始，用一个VisualMonkey类对该list进行读取，然后将其转化为坐标值，再传给Component，用以在Component上绘制。

这样设计的初衷是为了以后可以容易扩展一些，尽管把这个实验交上去之后我肯定不会想回来再看这个代码一眼。

基本思路很简单。

写好了程序之后尝试运行一下

。。。。。。咦？为什么重叠了。

出现了很严重的问题，同一只猴子同时出现在了ladder上的多个位置，一定是哪里出错了

排查bug

componnet的问题？

我看到这个bug的第一反应是——component重绘失败了，只绘制了新的图案，没有擦出旧的图案。

后面的事实证明这个猜测不无道理，但是我当时信誓旦旦错误一定出在这里，的确耽误了不少时间。

我在网上搜索了很多关于java的组件重绘的知识，包括repaint，validate，revalidate，update都试过了，从component到外面包含的Panel，遍历调用一次所有与重绘有关的方法，都解决不了这个问题。

接着我尝试了在Component的paintComponent方法里面对g进行清空，然后重新绘制，失败

接着我尝试重新创建Component对象，一切从头开始，但依旧失败了，

按照正常的逻辑，component部分应该没有问题，bug出在别的地方了，但是由于Lab3种与swing有着极大的怨气，所以我无论如何都想把它打倒，就这样耗费了一个小时，代码已经魔改到我也看不懂了，我终于决定探索别的道路。

被遗忘的update

我开始怀疑，也许component的重绘被忠实的执行了，有一种可能就是，旧的猴子位置没有被删除。

由于对猴子的ADT进行测试的时候，它们完美地完成了使命，所以我仍然觉得这里不会出问题。

等等，我好像忘记了什么

？？？

ADT没有错，component也没有错，那么问题出在......?

......

 啊，原来如此。

通过断点找到了VisualMonkey类，发现果然在从List到坐标值的换算种出了差错，我只对map进行了put，却没有把以前的clear

这不是线程安全带来的，但是多线程的复杂性的确会让人容易忽视这些问题。

看来需要在每次转换之前，把map清空

image的特殊性

让我们跑一次猴子看看

。。。。。。？？

怎么还是有重叠的猴子？

仔细观察，发现前面的猴子都没有名字，只有一个猴子的图像，我大概知道了问题所在。

为了追求动画效果，我是使用emoji图片来表示猴子的。由于Image对象不属于Graphic对象

说的就是这个参数g

在paintComponent里面，我都是直接调用add方法来添加图片的

 而那些线条之类的元素是添加到Graphics对象里的：

调用repaint的时候，Graphics对象里的线条都被清空了，但是图片并没有被删除。

为了解决这个问题，我设置了一个set，每次把图片加到component上面的时候，同时把它们添加进这个set里

然后在每次repaint的时候，都要将component上的所有图片清空一次

现在应该没有问题了吧？

跑一下猴子看看：

终于解决了。

感想

在debug的过程中，应当冷静分析

有时候要认真思考问题出现的地方，比如说我执迷于打倒component，就忽视了别的地方。