ИТМО • Семестр 3 28/28 Тестов пройдено SOLID & GRASP

Лабораторная №1: Логистика и Товародвижение

Интерактивный путеводитель по архитектуре, алгоритмам и вопросам к защите

Дедлайн

Завтра вечером

Карта сущностей системы (нажмите на сущность для деталей)

1. Маршрутизация и Сценарии (Execution)

2. Логистические объекты (Agents & Sites)

3. Хранение и Модель данных (Domain Values)

4. Геометрия и Координаты

class Route.cs

Route

Маршрутный лист. Содержит упорядоченный список этапов (IStage). Выполняет их последовательно над грузовиком.

Ключевые члены:

• Stages : IReadOnlyList<IStage>

• AddStage(IStage stage)

• Execute(Truck truck) : StageResult

Почему спроектировано именно так:

Паттерн Pipeline / Chain of Responsibility. Route не знает конкретных типов этапов (DIP), а зависит только от абстракции IStage. При первой же ошибке (StageResult.Failure) прерывает выполнение.

✨ Идеальный пример OCP и DIP в вашей защите!

Симулятор алгоритма сотрудников склада

Самый тонкий алгоритм проекта в Warehouse.CalculateTime(...). Разберитесь, почему для Приёмки и Отгрузки разное время!

💡 Главный инсайт приёмки (Receipt):

В ТЗ сказано: «Время последнего подхода не идёт в зачёт времени приёмки (грузовик не обязан ждать, пока последние экземпляры переместят на склад)».
Поэтому результат приёмки = trips.Max(t => t.Start). Как только работник снял последнюю партию с кузова, грузовик свободен!

Настройка склада:

Штат сотрудников:

Сотрудник 1: Max 50 ОВХ, 2 мин E1

Сотрудник 2: Max 50 ОВХ, 3 мин E2

Пакет товаров (Манифест):

Пошаговое расписание подходов (Trips):

Итоговое время грузовика: 0 мин

Логика цикла выбора сотрудника:

Товары сортируются по убыванию ОВХ (Жадный выбор крупных сначала).
Ищется сотрудник, который освобождается раньше всех (FreeAt) и вмещает хотя бы минимальный оставшийся товар.
Сотрудник берёт максимум товаров, которые влезают в его MaxOvh.
Создается подход (Start = FreeAt, End = Start + TransferTime).
FreeAt этого сотрудника обновляется на End.

Жизненный цикл выполнения Маршрута (Execution Flow)

Как данные передаются и мутируют в процессе выполнения этапов маршрутного листа.

ShipmentStage (Отгрузка на Складе 1)

1. Валидация расстояния: truck.Coordinates.IsWithinRadius(wh.Coordinates, 10.0)
2. Валидация остатка склада: есть ли все SKU в Warehouse.Stock?
3. Валидация вместимости грузовика: truck.CurrentOvh + Manifest.TotalOvh <= truck.Capacity
4. Действие: Warehouse.Ship(Manifest) (списывает товары со склада) и truck.Load(Manifest) (добавляет в грузовик).
5. Результат: new StageResult.Success(duration), где duration = Warehouse.CalculateShipmentTime().

MoveStage (Перемещение грузовика)

1. Вызывается truck.MoveTo(TargetCoordinates).
2. Расстояние считается по формуле гаверсинусов (сферическая геометрия Земли).
3. Время в пути: duration = TimeSpan.FromSeconds(distance / Speed).
4. Грузовик меняет свои координаты: truck.Coordinates = Target.
5. Возвращает StageResult.Success(duration).

ReceiptStage (Приёмка на Складе 2)

1. Валидация дистанции: грузовик в пределах 10 метров от Склада 2.
2. Валидация наличия: есть ли товары в кузове грузовика?
3. Валидация склада: влезет ли товар по свободной вместимости Склада 2?
4. Действие: truck.Unload(Manifest) и Warehouse.Receive(Manifest).
5. Расчет времени: Warehouse.CalculateReceiptTime() (время последнего подхода исключено!).
6. Возвращает StageResult.Success(duration).

✓

Завершение Route.Execute(truck)

Если все этапы вернули Success, Route суммирует их времена и возвращает общий StageResult.Success(totalDuration).
Если хотя бы один этап вернул Failure, цикл немедленно прерывается (Fast-fail) и возвращается именно эта ошибка.

SOLID

Принципы SOLID в вашей работе

S — Single Responsibility (Единственная ответственность)

• Storage отвечает только за учет стока и проверку лимитов.
• Coordinates отвечает исключительно за геометрию и расчет расстояния.
• Route не считает логику отгрузок, а лишь управляет цепочкой этапов.

O — Open/Closed (Открытость для расширения / закрытость)

Интерфейс IStage позволяет добавлять новые типы этапов (например, Таможенный контроль или Заправка грузовика) без изменения кода класса Route.

L — Liskov Substitution (Подстановка Барбары Лисков)

Любая реализация IStage (MoveStage, ShipmentStage, ReceiptStage) может быть взаимозаменяема в коллекции Route.Stages. Также: Truck и Warehouse НЕ наследуются от Storage (что нарушило бы LSP), а используют композицию.

I — Interface Segregation (Разделение интерфейсов)

Интерфейс IStage минималистичен: содержит единственный метод StageResult Execute(Truck truck), ничего лишнего.

D — Dependency Inversion (Инверсия зависимостей)

Route зависит от абстракции IStage, а не от конкретных ShipmentStage / MoveStage.

GRASP

Паттерны GRASP в вашей работе

Information Expert (Информационный эксперт)

• Warehouse знает своих сотрудников, поэтому именно он рассчитывает время отгрузки/приёмки (CalculateTime).
• Coordinates знает широту и долготу, поэтому сам считает сферическое расстояние.
• OrderManifest знает все товары в заказе, поэтому сам считает TotalOvh.

Controller (Контроллер) / Polymorphism (Полиморфизм)

Каждый этап сам полиморфно управляет своим выполнением через метод Execute(Truck), избавляя внешний код от ветвлений switch/case по типам операций.

Low Coupling (Слабая связанность)

Truck ничего не знает про Warehouse или конкретных Employee. Он лишь предоставляет интерфейс перемещения и манипуляции со своим кузовом.

High Cohesion (Высокое сцепление)

Класс Storage сфокусирован исключительно на операциях добавления/списания инвентаря. Вся посторонняя логика (координаты, скорость, сотрудники) вынесена в отдельные сущности.

Шпаргалка к защите (Вопросы преподавателей ИТМО)

Ответы выверены по файлу требований do-dont.md кафедры ИС.

100% готовность к сдаче

❓ 1. Почему вы использовали композицию (Storage внутри Truck и Warehouse), а не наследование? ▼

Ответ: «Потому что наследование должно отражать связь IS-A (является), а не просто переиспользовать код (согласно правилу №11 из do-dont.md). Грузовик или Склад не являются хранилищем в чистом виде — они содержат хранилище (связь HAS-A). У грузовика есть скорость и координаты, у склада — сотрудники. Если бы мы наследовались от Storage, мы бы нарушили принцип подстановки Лисков (LSP) и перегрузили абстракцию».

❓ 2. Зачем нужен класс StageResult и почему у него приватный конструктор? ▼

Ответ: «StageResult реализует паттерн Discriminated Union (размеченное объединение) через закрытую иерархию рекордов (Success и Failure). Приватный конструктор гарантирует, что сторонний код не сможет создать произвольный наследник вне этого файла. Это строго соблюдает правило №22 из do-dont.md: "Не бросайте исключения в случае ошибок бизнес-логики". Ошибка при нехватке товара или дальности — это штатный исход симуляции, а не авария».

❓ 3. Почему Ovh — это отдельная структура (Value Object), а не просто double? ▼

Ответ: «Это борьба с антипаттерном Primitive Obsession (одержимость примитивами) и соблюдение правила №23 из do-dont.md. Ovh — это Value Object, который гарантирует свой инвариант (не может быть отрицательным) в конструкторе. Кроме того, мы перегрузили операторы +, -, *, >, <, что делает доменный код выразительным и типобезопасным».

❓ 4. Объясните формулу расчёта времени приёмки vs отгрузки на складе. ▼

Ответ: «При отгрузке грузовик обязан дождаться, пока сотрудники перенесут все товары со склада в кузов, поэтому время ожидания грузовика = окончанию самого позднего подхода: trips.Max(t => t.End). При приёмке же, согласно ТЗ, грузовик не обязан ждать переноса последних товаров на полки склада: как только работник взял последнюю партию из грузовика (в момент Start подхода), грузовик может ехать дальше! Поэтому время приёмки = trips.Max(t => t.Start). Если подход один, время равно 0!».

❓ 5. Как вы проверяете расстояние до склада в 10 метров? ▼

Ответ: «В классе Coordinates реализована формула гаверсинусов (Haversine formula), которая вычисляет расстояние по дуге большого круга на сфере радиусом 6 371 000 метров с учетом широты и долготы в радианах. Метод IsWithinRadius(other, 10.0) возвращает bool».

❓ 6. Почему в сигнатурах методов нет Dictionary или ValueTuple? ▼

Ответ: «В правиле №8 из do-dont.md явно указано: "Не использовать Tuple, ValueTuple, KeyValuePair, Dictionary в сигнатурах методов". Вместо этого мы используем специальный доменный объект OrderManifest, представляющий коллекцию CargoItem(Sku, Quantity)».