Programmierpraktikum im Wintersemester 2004/05 (Grundstudium)

Dr. M. Lange, Dr. R. Matthes

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Aktuelles

• Es gibt nun endlich alle Partien, die für den Wettbewerb der automatischen Spieler gespielt wurden. Dabei werden auch noch die anderen Preisträger öffentlich gelobt. Und die Sourcen von Epsilon sind freigelegt (liegen neben dem Lob). Übrigens habe ich noch die Codefreigabe von 7 Gruppen (Wurscht, Gerch, Team2000, 20, OlympicCodes, Dell4never und Tetasenopecho). Wäre natürlich gut, wenn diese Repositories so aufgeräumt wären, daß Dritte sich an der Sache erfreuen können. Eine Mail, daß dies der Fall ist, wäre mir lieb. Gruppe 23 hatte eine Codefreigabe erteilt, die ich aber übersehen hatte. Daher ist auch deren Code verfügbar.
• Die Scheine und Urkunden (für die Gruppen 23, dell4never, epsilon, und Sosuwayi) können ab Montag, den 28.2.05, im Sekretariat der LFE Theoretische Informatik bei Frau Roden, Zimmer Z1.05 in der Oettingenstr. 67, abgeholt werden. Das Sekretariat ist montags bis donnerstags jeweils zwischen 9:00 Uhr und 14:00 Uhr besetzt.
• Noch zwei Hinweise zum automatischen Spieler: Dieser soll sich automatisch beim Server mit dem jeweiligen Gruppennamen als Spielernamen anmelden. Ausserdem soll er auf keinen Fall Eingaben irgendeiner Form, insbesondere grafischer, verlangen.
• Ein typischer Aufruf des Wettbewerbclients wäre java GameClient --wettbewerb localhost:1099, d.h. Host und Port in diesem Format müssen richtig verstanden werden.
• Der Testserver befindet sich in dem Verzeichnis, in dem alle Testspiele liegen, Unterverzeichnis DER_Server
• Die Liste mit den Terminen für die Endabnahme liegt vor.
• mögliche Kompatibilitätsprobleme:
  • Wiedergabe von Spielverläufen, die vom fremden Server geliefert werden (klappt es mit den eingelochten Würmern?)
  • Würmer der Länge 0 in Varianten werden von manchen Gruppen nicht erlaubt, aber bei anderen systematisch erzeugt. War das nötig?
  • Im Plenum diskutiert: Verschiedene Spiegelungen und Drehungen des Spielbretts, die ausdrücklich erlaubt waren, führen zu häßlicher Darstellung. Noch schlimmer: Wenn ein Brett nicht in einem Rechteck liegt, werden die überstehenden Dreiecke abgeschnitten. (Es war nur gewünscht worden, daß der Editor vorzugsweise Rechtecke produzieren kann, indem passender Rand vorgeschlagen wird, der dann nicht zur Anzeige kommt.) In diesem Fall bitte auch mit Varianten der "Abschneider" arbeiten. Unsere Wettbewerbsbretter werden quadratisch sein (und übrigens eher ausgetüftelt als groß) und so optisch niemanden benachteiligen. Die "Abschneider" sollten zumindest ihren Code überprüfen, ob er wirklich nicht rasch modifiziert werden könnte.
• Hier etwas, was nicht zum Praktikum gehört, aber doch Praktikumsteilnehmer angehen könnte: Klausur "Informatik I". Studierende im Studiengang Informatik (Diplom), die nicht zu den Übungen zu "Informatik I" angemeldet sind, aber an der Klausur im WS 2004/05 teilnehmen wollen, müssen sich bis spätestens 30. Januar 2005 für die Klausur anmelden. Anmeldeformular in der WWW-Seite "Informatik I"
• Leider sind hier noch ein paar Hinweise in letzter Minute, um die Kompatibilität der Implementierungen zu steigern (14.1., dies gibt es auch als eigene Datei):
  • In der Klasse Spiel gibt es einen Array von Spielernamen. Es ist sicher am sinnvollsten, seine Länge genau auf die für diese Spielvariante festgelegte Spielerzahl zu setzen. Noch nicht zugeordnete Spielernamen werden am besten durch null repräsentiert. Bei Abmeldungen werden die Indizes der anderen Spieler sonst geändert.
  • Es hat im Informatikerforum eine Diskussion gegeben, wie schon eingelochte Würmer behandelt werden sollen. Dazu gäbe es eine Reihe von sinnvollen Lösungen. Nicht sinnvoll wäre es, einen Wurm aus dem Array zu löschen, da sich dann die Indizes der anderen Würmer ändern. Viele sinnvolle Lösungen wurden diskutiert. Eine davon ist, negative Koordinaten zu vergeben (das "Wurmparadies"). Drei unserer Gruppenbetreuer haben sich hier in der Diskussion engagiert und mit unserem Wissen diese Lösung als Vorzugslösung deklariert. Daher wären wir besonders froh, wenn Sie diese Lösung auch umsetzen würden. Und zugunsten der Kompatibilität raten wir Ihnen an, hier möglichst tolerant zu sein. Sind Wurmkoordinaten außerhalb des Spielfelds, handelt es sich wohl um einen Wurm im Paradies/zuhause.
  • Die Methode updateSpiel in ClientKommunikator wird auch verwendet, um mitzuteilen, daß ein Spieler zu einem der Spiele hinzugekommen ist, über das nicht bloß die Mitspieler zu wissen brauchen (also entweder noch nicht voll gewesen oder beobachtbar).
  • In der Spezifikation Version 1.1 stand:

    Beginn
    ------
    Hat sich die geforderte Anzahl von Spielern angemeldet, so 
    erhält jeder Spieler eine Nachricht darüber, dass die Partie
    in $n$ Sekunden startet, wobei $n$ gleich dem Zeitlimit pro Zug 
    für diese Partie ist. Nach $n$ Sekunden ist Spieler Nr. 0 an
    der Reihe. 
    

    Dies ist problematisch, wenn n sehr groß ist (z.B. sinnvoll bei einem sehr raffinierten aber kleinen Spielbrett). Wir bitten Sie nun, anstatt n Konstanten zu verwenden, die 10 Sekunden Wartezeit für das interaktive Spiel und eine halbe Sekunde im Wettbewerbsmodus vorschreiben.
• Das Ergebnis der Auslosung ("Welche Gruppe testet welche Gruppe?") findet sich hier.
• 10.1.05: Der Termin für die Verfügbarkeit einer testbaren Version wurde vom 12.1. auf Montag, 17.1. 12:00 Uhr verlegt, damit alle Gruppen noch ihren Betreuer treffen können und dann eventuell noch das Wochenende zu Reparaturen zur Verfügung haben. Zu dieser Zeit muß der Gruppenbetreuer eine Email erhalten haben mit Versionsnummer (im SVN-Repository) der zu testenden Implementierung und einer Anleitung (entweder bloßer Text oder HTML) zum Erzeugen von JARs für Bytecode von Client und Server aus der aus dem SVN exportierten Version, die der Betreuer mit einem Aufwand von wenigen Minuten im CIP-Pool der Informatik befolgen kann (also eine klare Beschreibung, was kompiliert werden muß oder auch passende, hinreichend verständlich abgefaßte Skripten). Weiterhin muß es eine Anleitung (purer Text oder HTML) für die Benutzer geben, also für die prüfende Gruppe.
  Die Prüfer erhalten dann baldmöglichst Zugriff auf die Information und müssen bis Montag, 24.1. 12:00 Uhr einen brauchbaren Prüfbericht abgeben.
• Das Interface ClientSpielEinleitungsKommunikator hat eine weitere Methode zum Abbruch eines Spiels während der Einleitungsphase bekommen.
• Aufgrund einer Luftbuchung durch die Hörsaalvergabe der LMU steht uns der Hörsaal E04 in der Schellingstr. für den Rest des Semesters leider nicht mehr zur Verfügung. Generell findet das Plenum des Programmierpraktikums daher ab sofort im Raum 209 (kleine Aula) im Hauptgebäude, 14 Uhr c.t. statt. An zwei Terminen ist jedoch auch dieser Hörsaal belegt, weswegen das Plenum diese Woche und einmal im Januar in folgende Hörsäle ausweicht: 15.12.04 E52, Theresienstr. 39, 14 Uhr c.t. und 19.01.05 Raum 355, Hauptgebäude, 16 Uhr c.t..
• 8.12.04: Von 20:45 Uhr bis 21:45 Uhr war eine fehlerhafte Version von spiel.SpielVariante.java im Netz. Die jetzige Version ist wieder verwendbar. Allerdings werden bei der Erzeugung einer SpielVariante aus einem SpielVarianten-Objekt, die zugrundeliegenden Arrays nicht kopiert. Ein Client, der das SpielVarianten-Objekt nochmals verwenden möchte, muss dies evtl. selbst kopieren.
• 8.12.04: Die Spezifikation ist nochmals überarbeitet worden und ausführlich erläutert, siehe unten.
• 30.11.04: Die Version 1.3 der Spezifikation klärt die Frage nach der zufälligen Erzeugung von Spielbrettern.
• 24.11.04: Die neue Aufgabenstellung ist: Implementieren des Spiels gemäß Spezifikation unter Verwendung ausschließlich der vorgegebenen Klassen und Interfaces zur Kommunikation zwischen Server und Client.
  Hinweise zur Verbesserung der Vorgaben werden weiterhin gerne und dankend entgegengenommen.
  Vorerst geben wir Ihnen keine Einzelschritte zur Bewältigung der Aufgabe vor. Das Plenum und die Gruppentermine werden Ihnen hier aber weitere Hilfestellungen geben. Bis Weihnachten haben Sie noch gut 4 Wochen, in denen Sie die Aufgabe schaffen sollen. Zur Not können Sie in den Weihnachtsferien noch kleinere Probleme beheben. Sie dürfen auch gerne Ihre Implementierung weiter optimieren. Die Weihnachtsferien sollen aber im Regelfall zu Ihrer freien Verfügung bleiben. Sofort danach werden die wechselweisen Tests und die Implementierung automatischer Spieler zu machen sein.

Anmeldung

Organisatorisches

Allgemeines wöchentliches Treffen: Mittwoch 14-18, Schellingstraße 3, Hörsaal E04. Dazu wöchentliche einstündige Besprechung mit dem Gruppenleiter.

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Inhalt

Behandelter Stoff:

• Programmieren mit Threads
• Programmieren mit dem Java-API
• Einfache Grafik-Programmierung
• Objektorientierter Entwurf
• Einführung in die Client-Server-Programmierung
• Implementieren von eigenen einfachen Protokollen
• Einführung in RMI
• Verwendung von Software-Management-Tools (z. B. CVS)

Hörerkreis: Studenten im Grundstudium der Informatik im 3. Semester

Benötigte Vorkenntnisse: Informatik I+II, entsprechende Java-Kenntnisse

Folien

• 20.10.04: Organisatorisches, SVN, Java 1.5
• 27.10.04: RMI (Bemerkung: die Klasse Teilnehmer wurde nun doch nicht vorgegeben, da sie keinen Einfluß auf die Kommunikation hat); GUI (aus Info II)
• 3.11.04: keine Folien. Die neue Aufgabe (sollte bis zum Buß- und Bettag - dem 17.11. - fertig sein) wurde ausführlich beschrieben. Stichwort Model-View-Trennung. Die Klassen aus dem package spiel sollen verwendet werden, um in einem package util einen Spielbrett-Editor zu schreiben, der Objekte der Klasse Spielvarianten erzeugt und im Filesystem abspeichern kann. Das Spielbrett muß wabenförmige Felder haben, die gemäß der Richtungsbeschreibungen angeordnet sind. Durch Anklicken werden Loch, Hindernisse, Rand und Würmer festgelegt (für 1 bis 5 Spieler jeweils eine Würmeraufstellung). Bezüglich Komfort haben Sie freie Hand, es muß aber eine sinnvoll zu bedienende grafische Oberfläche geben, die eine Anschauung vom späteren Spielbrett gewährt.
• 17.11.04: Spezifikation I
• 24.11.04: Threads
• 15.12.04: Spiele
• 22.12.04: Graphalgorithmen, Heuristiken
• 12.01.05: Test
• 19.01.05: keine Folien, aber Hinweise zum Testen
• 26.01.05: Endabnahme und Wettbewerb

Material

• Die Ausführungen vom 20.10. zu Java 1.5 als JAR (ca. 50kB)
• Material zur GUI_Programmierung: labyrinth.jar (Achtung: Dateien werden bei Extraktion nicht in ein Unterverzeichnis gesteckt, wegen Umlauten evtl. javac -encoding ISO-8859-1 benutzen.)
• Die Interfaces Server.java und Client.java für die Hausaufgabe am 27.10.04.
• Das Beispiel für RMI zur Pi-Berechnung: Compute.jar (enthält auch eine Datei README.txt)
• Eine Gesamtübersicht über das Spiel (Stand 2.11.)
• das Verzeichnis mit den Vorgaben im package spiel (abgelöst von den Vorgaben am 24.11.), Beispiele zur Verwendung von enum und der neuen for-Schleife (Nachtrag vom 8.11.04), Beispiel zur Abspeicherung von Objekten
• die neue Implementierung von ComputeEngine mit Beschreibung
• Die Vorgaben für das interaktive Spiel (24.11.). vorgaben.jar in diesem Verzeichnis enthält exakt dieselben Daten und entpackt in drei Unterverzeichnisse spiel, server und client. Bitten benutzen Sie diese Unterverzeichnisse nicht für andere dauerhafte Zwecke und ändern Sie deren Inhalt nur für Testzwecke. Gute Namen für Ihre eigenen Implementierungspakete wären clientimp und serverimp. Beachten Sie, daß Sie später testen müssen, ob ihr Client mit einem Server einer anderen Gruppe arbeiten kann. Dabei darf kein Code ausgetauscht werden, der nicht von uns vorgegeben ist.
• Die Spezifikation (zuletzt geändert am 30.11)
• Zur Illustration der gedachten Abläufe einige Sequenz-Diagramme. Achtung: Sie repräsentieren nicht ganz die Fassung der Interfaces vom 24.11.!!
• Die Testklasse AbspeichernDemo, die belegt, daß nun die XMLisierung von Objekten der Klasse SpielVarianten ohne weiteres Zutun funktioniert.
• Die Demonstration (1.12.) von java.awt.Robot: RobotTest.java (mit dem Umschalten auf eine andere Konsole unter Linux) und RobotTest2.java mit einstellbar vielen Sternen auf dem Bildschirm. Empfehlung: Verwenden Sie programmgesteuerte Tests für Ihr Projekt (z.B. auch Simulatoren für massiven Chat oder Andrang bei der Anmeldung)
• eine Übersicht über das gesamte Praktikum mit Zeitplan (1.12.)
• Code-Bruchstück, das in die main-Methode des Chat-Servers eingebracht werden kann, um alle TCP/IP-Vorgänge in eine Log-Datei zu schreiben (geschrieben wird hier in die Datei chatLog.xml). Eine typische entstehende Logdatei und Wege, solche Dateien unabhängig von Java zu verarbeiten (auch die abgespeicherten Objekte der Klasse SpielVarianten) befinden sich hier (2.12.) Ein Tipp: XML-Dateien lassen sich recht gut strukturiert unter Linux mit dem kxmleditor betrachten.
• ausführliche Erläuterung zu den Interfaces in Bezug auf die Spezifikation (8.12.)
• Vorgaben für das interaktive Spiel (inkl. Javadoc) (8.12.). vorgaben.jar in diesem Verzeichnis enthält bis auf die Javadoc-Dateien (erzeugbar mittels javadoc -d javadoc -encoding ISO8859-1 -version */*.java) exakt dieselben Daten und entpackt in drei Unterverzeichnisse spiel, server und client.
• eine aktuelle Übersicht über das gesamte Praktikum mit Zeitplan (10.1.)
• Zu den Tests (Username: progprakt); Zuweisung der Testgruppen. Wenn Sie eine andere Gruppe als die Ihnen zugewiesene Gruppe aus Interesse zusätzlich testen, dann geben Sie bitte ein Feedback an die Mailingliste dieser Gruppe! Bitte beginnen Sie mit den Tests so schnell wie möglich, damit eventuelle massive Probleme noch geklärt werden können, z.B. auch im Plenum; zur Erinnerung :19.01.05 Raum 355, Hauptgebäude, 16 Uhr c.t.
• Die Gruppenauslosung für die Vorrunde.
• der Wettbewerb und die Preisträger nebst Source-Code

Literatur

• Sun's RMI pages, http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/guide/rmi/
• Java 1.5 API, http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/api/
• Sun's RMI tutorial, http://java.sun.com/docs/books/tutorial/rmi/
• T. H. Cormen, C. E. Leiserson, R. L. Rivest, Introduction to Algorithms, MIT Press, McGraw-Hill, ISBN 0-262-03141-8
• Z. Michalewicz, D. B. Fogel, How to Solve It: Modern Heuristics, 3. Auflage, Springer-Verlag, ISBN 3-540-66061-5

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Links

• Das Diskussionsforum zum Programmierpraktikum auf die-informatiker.net.
• Java 1.5
• NetBeans
• Eclipse

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