Red Hat build of OptaPlanner の時間割プロジェクトの目標は、レッスンごとに時間枠と部屋に割り当てることです。これには、次の図に示すように、Timeslot、Lesson、および Room の 3 つのクラスを追加します。
高校のスケジュールは毎週 (同じ内容が) 繰り返されるだけなので、時間枠には日付がありません。また、継続的プランニング は必要ありません。解決時に Timeslot インスタンスが変更しないため、Timeslot は 問題ファクト と呼ばれます。このようなクラスには OptaPlanner 固有のアノテーションは必要ありません。
Room インスタンスは解決時に変化しないため、Room は 問題ファクト でもあります。
解決中に、OptaPlanner は、Lesson クラスの timeslot フィールドと room フィールドを変更して、各授業を、時間枠 1 つ、部屋 1 つに割り当てます。OptaPlanner はこれらのフィールドを変更するため、Lesson は プランニングエンティティー となります。
前図では、オレンジのフィールド以外のほぼすべてのフィールドに、入力データが含まれています。授業の timeslot フィールドと room フィールドは、入力データに割り当てられておらず (null)、出力データに割り当てられて (null ではない) います。Red Hat build of OptaPlanner は、解決時にこれらのフィールドを変更します。このようなフィールドはプランニング変数と呼ばれます。このフィールドを OptaPlanner に認識させるには、timeslot フィールドと room のフィールドに @PlanningVariable アノテーションが必要です。このフィールドに含まれる Lesson クラスには、@PlanningEntity アノテーションが必要です。
手順
src/main/java/com/example/domain/Timeslot.java クラスを作成します。
package com.example.domain;
import java.time.DayOfWeek;
import java.time.LocalTime;
public class Timeslot {
private DayOfWeek dayOfWeek;
private LocalTime startTime;
private LocalTime endTime;
private Timeslot() {
}
public Timeslot(DayOfWeek dayOfWeek, LocalTime startTime, LocalTime endTime) {
this.dayOfWeek = dayOfWeek;
this.startTime = startTime;
this.endTime = endTime;
}
@Override
public String toString() {
return dayOfWeek + " " + startTime.toString();
}
// ********************************
// Getters and setters
// ********************************
public DayOfWeek getDayOfWeek() {
return dayOfWeek;
}
public LocalTime getStartTime() {
return startTime;
}
public LocalTime getEndTime() {
return endTime;
}
}
package com.example.domain;
import java.time.DayOfWeek;
import java.time.LocalTime;
public class Timeslot {
private DayOfWeek dayOfWeek;
private LocalTime startTime;
private LocalTime endTime;
private Timeslot() {
}
public Timeslot(DayOfWeek dayOfWeek, LocalTime startTime, LocalTime endTime) {
this.dayOfWeek = dayOfWeek;
this.startTime = startTime;
this.endTime = endTime;
}
@Override
public String toString() {
return dayOfWeek + " " + startTime.toString();
}
// ********************************
// Getters and setters
// ********************************
public DayOfWeek getDayOfWeek() {
return dayOfWeek;
}
public LocalTime getStartTime() {
return startTime;
}
public LocalTime getEndTime() {
return endTime;
}
}
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後述しているように、toString() メソッドで出力を短くするため、OptaPlanner の DEBUG ログまたは TRACE ログの読み取りが簡単になっています。
src/main/java/com/example/domain/Room.java クラスを作成します。
package com.example.domain;
public class Room {
private String name;
private Room() {
}
public Room(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return name;
}
// ********************************
// Getters and setters
// ********************************
public String getName() {
return name;
}
}
package com.example.domain;
public class Room {
private String name;
private Room() {
}
public Room(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return name;
}
// ********************************
// Getters and setters
// ********************************
public String getName() {
return name;
}
}
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src/main/java/com/example/domain/Lesson.java クラスを作成します。
package com.example.domain;
import org.optaplanner.core.api.domain.entity.PlanningEntity;
import org.optaplanner.core.api.domain.variable.PlanningVariable;
@PlanningEntity
public class Lesson {
private Long id;
private String subject;
private String teacher;
private String studentGroup;
@PlanningVariable(valueRangeProviderRefs = "timeslotRange")
private Timeslot timeslot;
@PlanningVariable(valueRangeProviderRefs = "roomRange")
private Room room;
private Lesson() {
}
public Lesson(Long id, String subject, String teacher, String studentGroup) {
this.id = id;
this.subject = subject;
this.teacher = teacher;
this.studentGroup = studentGroup;
}
@Override
public String toString() {
return subject + "(" + id + ")";
}
// ********************************
// Getters and setters
// ********************************
public Long getId() {
return id;
}
public String getSubject() {
return subject;
}
public String getTeacher() {
return teacher;
}
public String getStudentGroup() {
return studentGroup;
}
public Timeslot getTimeslot() {
return timeslot;
}
public void setTimeslot(Timeslot timeslot) {
this.timeslot = timeslot;
}
public Room getRoom() {
return room;
}
public void setRoom(Room room) {
this.room = room;
}
}
package com.example.domain;
import org.optaplanner.core.api.domain.entity.PlanningEntity;
import org.optaplanner.core.api.domain.variable.PlanningVariable;
@PlanningEntity
public class Lesson {
private Long id;
private String subject;
private String teacher;
private String studentGroup;
@PlanningVariable(valueRangeProviderRefs = "timeslotRange")
private Timeslot timeslot;
@PlanningVariable(valueRangeProviderRefs = "roomRange")
private Room room;
private Lesson() {
}
public Lesson(Long id, String subject, String teacher, String studentGroup) {
this.id = id;
this.subject = subject;
this.teacher = teacher;
this.studentGroup = studentGroup;
}
@Override
public String toString() {
return subject + "(" + id + ")";
}
// ********************************
// Getters and setters
// ********************************
public Long getId() {
return id;
}
public String getSubject() {
return subject;
}
public String getTeacher() {
return teacher;
}
public String getStudentGroup() {
return studentGroup;
}
public Timeslot getTimeslot() {
return timeslot;
}
public void setTimeslot(Timeslot timeslot) {
this.timeslot = timeslot;
}
public Room getRoom() {
return room;
}
public void setRoom(Room room) {
this.room = room;
}
}
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Lesson クラスには @PlanningEntity アノテーションが含まれており、その中にプランニング変数が 1 つ以上含まれているため、OptaPlanner はこのクラスが解決時に変化することを認識します。
timeslot フィールドには @PlanningVariable アノテーションがあるため、OptaPlanner は、このフィールドの値が変化することを認識しています。このフィールドに割り当てることのできる Timeslot インスタンスを見つけ出すために、OptaPlanner は valueRangeProviderRefs プロパティーを使用して値の範囲プロバイダーと連携し、List<Timeslot> を提供して選択できるようにします。値の範囲プロバイダーに関する詳細は、「プランニングソリューションでのドメインオブジェクトの収集」 を参照してください。
room フィールドにも、同じ理由で @PlanningVariable アノテーションが含まれます。