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12.7. 使应用程序可执行

完成 OptaPlanner Spring Boot timetable 项目的红帽构建后，将所有内容打包成由标准 Java main（） 方法驱动的单个可执行 JAR 文件。

先决条件

  • 您已完成了 OptaPlanner Spring Boot timetable 项目。

流程

  1. 使用以下内容创建 TimeTableSpringBootApp.java 类： 

    package com.example;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class TimeTableSpringBootApp {

    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(TimeTableSpringBootApp.class, args);
    }

}
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  2. 将 Spring Initializr 创建的 src/main/java/com/example/DemoApplication.java 类替换为 TimeTableSpringBootApp.java 类。
  3. 将 TimeTableSpringBootApp.java 类作为常规 Java 应用程序的主类运行。

12.7.1. 试用 timetable 应用程序
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启动红帽构建的 OptaPlanner Spring Boot timetable 应用程序后，您可以使用您想要的任何 REST 客户端测试 REST 服务。这个示例使用 Linux curl 命令发送 POST 请求。

先决条件

  • OptaPlanner Spring Boot timetable 应用程序正在运行。

流程

使用以下命令： 

$ curl -i -X POST http://localhost:8080/timeTable/solve -H "Content-Type:application/json" -d '{"timeslotList":[{"dayOfWeek":"MONDAY","startTime":"08:30:00","endTime":"09:30:00"},{"dayOfWeek":"MONDAY","startTime":"09:30:00","endTime":"10:30:00"}],"roomList":[{"name":"Room A"},{"name":"Room B"}],"lessonList":[{"id":1,"subject":"Math","teacher":"A. Turing","studentGroup":"9th grade"},{"id":2,"subject":"Chemistry","teacher":"M. Curie","studentGroup":"9th grade"},{"id":3,"subject":"French","teacher":"M. Curie","studentGroup":"10th grade"},{"id":4,"subject":"History","teacher":"I. Jones","studentGroup":"10th grade"}]}'
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大约 5 秒后，在 application.properties 中定义的终止时间花费了时间，服务会返回类似以下示例的输出： 

HTTP/1.1 200
Content-Type: application/json
...

{"timeslotList":...,"roomList":...,"lessonList":[{"id":1,"subject":"Math","teacher":"A. Turing","studentGroup":"9th grade","timeslot":{"dayOfWeek":"MONDAY","startTime":"08:30:00","endTime":"09:30:00"},"room":{"name":"Room A"}},{"id":2,"subject":"Chemistry","teacher":"M. Curie","studentGroup":"9th grade","timeslot":{"dayOfWeek":"MONDAY","startTime":"09:30:00","endTime":"10:30:00"},"room":{"name":"Room A"}},{"id":3,"subject":"French","teacher":"M. Curie","studentGroup":"10th grade","timeslot":{"dayOfWeek":"MONDAY","startTime":"08:30:00","endTime":"09:30:00"},"room":{"name":"Room B"}},{"id":4,"subject":"History","teacher":"I. Jones","studentGroup":"10th grade","timeslot":{"dayOfWeek":"MONDAY","startTime":"09:30:00","endTime":"10:30:00"},"room":{"name":"Room B"}}],"score":"0hard/0soft"}
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请注意，应用程序被分配了这四个的时间插槽之一，以及两个房间的一个。另请注意，它符合所有硬约束。例如，M. Curie 的两节课时间不同。

在服务器端，info 日志显示在 5 秒内执行什么 OptaPlanner： 

... Solving started: time spent (33), best score (-8init/0hard/0soft), environment mode (REPRODUCIBLE), random (JDK with seed 0).
... Construction Heuristic phase (0) ended: time spent (73), best score (0hard/0soft), score calculation speed (459/sec), step total (4).
... Local Search phase (1) ended: time spent (5000), best score (0hard/0soft), score calculation speed (28949/sec), step total (28398).
... Solving ended: time spent (5000), best score (0hard/0soft), score calculation speed (28524/sec), phase total (2), environment mode (REPRODUCIBLE).
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12.7.2. 测试应用
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良好的应用程序包括测试覆盖。这个示例测试了 OptaPlanner Spring Boot 应用程序的 Timetable Red Hat build。它使用 JUnit 测试来生成测试数据集，并将其发送到 TimeTableController 以解决。

流程

使用以下内容创建 src/test/java/com/example/solver/TimeTableControllerTest.java 类： 

package com.example.solver;

import java.time.DayOfWeek;
import java.time.LocalTime;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import com.example.domain.Lesson;
import com.example.domain.Room;
import com.example.domain.TimeTable;
import com.example.domain.Timeslot;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.junit.jupiter.api.Timeout;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertFalse;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertNotNull;
import static org.junit.jupiter.api.Assertions.assertTrue;

@SpringBootTest(properties = {
        "optaplanner.solver.termination.spent-limit=1h", // Effectively disable this termination in favor of the best-score-limit
        "optaplanner.solver.termination.best-score-limit=0hard/*soft"})
public class TimeTableControllerTest {

    @Autowired
    private TimeTableController timeTableController;

    @Test
    @Timeout(600_000)
    public void solve() {
        TimeTable problem = generateProblem();
        TimeTable solution = timeTableController.solve(problem);
        assertFalse(solution.getLessonList().isEmpty());
        for (Lesson lesson : solution.getLessonList()) {
            assertNotNull(lesson.getTimeslot());
            assertNotNull(lesson.getRoom());
        }
        assertTrue(solution.getScore().isFeasible());
    }

    private TimeTable generateProblem() {
        List<Timeslot> timeslotList = new ArrayList<>();
        timeslotList.add(new Timeslot(DayOfWeek.MONDAY, LocalTime.of(8, 30), LocalTime.of(9, 30)));
        timeslotList.add(new Timeslot(DayOfWeek.MONDAY, LocalTime.of(9, 30), LocalTime.of(10, 30)));
        timeslotList.add(new Timeslot(DayOfWeek.MONDAY, LocalTime.of(10, 30), LocalTime.of(11, 30)));
        timeslotList.add(new Timeslot(DayOfWeek.MONDAY, LocalTime.of(13, 30), LocalTime.of(14, 30)));
        timeslotList.add(new Timeslot(DayOfWeek.MONDAY, LocalTime.of(14, 30), LocalTime.of(15, 30)));

        List<Room> roomList = new ArrayList<>();
        roomList.add(new Room("Room A"));
        roomList.add(new Room("Room B"));
        roomList.add(new Room("Room C"));

        List<Lesson> lessonList = new ArrayList<>();
        lessonList.add(new Lesson(101L, "Math", "B. May", "9th grade"));
        lessonList.add(new Lesson(102L, "Physics", "M. Curie", "9th grade"));
        lessonList.add(new Lesson(103L, "Geography", "M. Polo", "9th grade"));
        lessonList.add(new Lesson(104L, "English", "I. Jones", "9th grade"));
        lessonList.add(new Lesson(105L, "Spanish", "P. Cruz", "9th grade"));

        lessonList.add(new Lesson(201L, "Math", "B. May", "10th grade"));
        lessonList.add(new Lesson(202L, "Chemistry", "M. Curie", "10th grade"));
        lessonList.add(new Lesson(203L, "History", "I. Jones", "10th grade"));
        lessonList.add(new Lesson(204L, "English", "P. Cruz", "10th grade"));
        lessonList.add(new Lesson(205L, "French", "M. Curie", "10th grade"));
        return new TimeTable(timeslotList, roomList, lessonList);
    }

}
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此测试会验证在解决后，所有课程都会分配给一个时间窗和房间。它还会验证它是否发现可行的解决方案（没有硬限制）。

通常，该解决方法在 200 毫秒内找到可行的解决方案。请注意，@SpringBootTest 注释 的属性 如何覆盖解决器终止，以便在找到可行的解决方案(0hard/*soft)时立即终止。这可避免硬编码解决程序时间，因为单元测试可能会在任意硬件上运行。这种方法可确保测试用时足够长来查找可行的解决方案，即使在较慢的系统上也是如此。但是，即使在快速系统中，它也无法运行时间比严格要长的时间更长。

12.7.3. 日志记录
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完成 OptaPlanner Spring Boot timetable 应用程序的构建后，您可以使用日志信息来帮助微调 ConstraintProvider 中的约束。查看 info 日志文件中的分数计算速度，以评估对您的限制更改的影响。以 debug 模式运行应用程序，显示应用程序接受的每个步骤，或使用 trace 日志记录记录每一步和每次移动。

流程

  1. 运行定时应用程序的时间，例如五分钟。

  2. 查看 日志文件中的 分数计算速度，如下例所示： 

    ... Solving ended: ..., score calculation speed (29455/sec), ...
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  3. 更改约束，再次运行计划应用程序相同的时间，并查看 日志文件中 记录的分数计算速度。

  4. 以 debug 模式运行应用程序以记录每个步骤：

    • 要从命令行运行调试模式，请使用 -D 系统属性。

    • 要更改 application.properties 文件中的日志记录，请在该文件中添加以下行： 

      logging.level.org.optaplanner=debug
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      以下示例显示了在 debug 模式下 日志文件 的输出： 

      ... Solving started: time spent (67), best score (-20init/0hard/0soft), environment mode (REPRODUCIBLE), random (JDK with seed 0).
...     CH step (0), time spent (128), score (-18init/0hard/0soft), selected move count (15), picked move ([Math(101) {null -> Room A}, Math(101) {null -> MONDAY 08:30}]).
...     CH step (1), time spent (145), score (-16init/0hard/0soft), selected move count (15), picked move ([Physics(102) {null -> Room A}, Physics(102) {null -> MONDAY 09:30}]).
...
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  5. 使用 trace logging 显示每个步骤以及每个步骤的每一个移动。
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