1.题目
结合本讲及前面几讲的内容，编写一个具有图形用户界面的应用程序。可以是一个小游戏程序，也可以是一个日常的应用程序（如个人收支管理），也可以是一个多媒体方面的应用程序。可以任意选题，但要注意以下几点：
（1）具有图形用户界面，使用JFrame/JButton等窗体及组件。
（2）具有绘图、图像或音频、视频方面的功能。
（3）具有文件读取或数据库访问方面的功能。
可以参考我们的示例，也可以参考网上的其他示例，但要求进行改进或重写，如果是改进，则要指出哪些部分是你的改进。希望你能做出有一定综合性的应用程序来。
评分标准：
程序能正常运行，具有较好的可用性（2分）；
具有图形用户界面，使用swing的组件（3分）；
具有绘图、图像或音频、视频方面的功能（2分）；
具有文件读取或数据库访问方面的功能（2分）；
具有一定的创意或总体评价较高（1分）。
2.题解
package homework11;

import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import javax.swing.table.DefaultTableModel;
import java.util.Vector;
import java.awt.*;
import javax.swing.*;

/**
 * 个人收支记账本--应用程序
 * 功能：1. 读取txt文件中记录的用户的收支情况并显示；
 *      2. 插入收支情况记录表，系统自动计算该用户的结余金额。
 * 配置&使用方法：将homework11压缩包解压缩，添加到项目src文件夹下，直接点击运行；
 *             点击“选择文本文件载入”，（默认路径为D盘）选择本文件夹下的file.txt，即可显示收支情况；
 *             点击"插入收支记录"，填写收入，支出（均为Double类型），系统自动更新计算结余金额。
 * 文件说明：homework11.java：项目代码；
 *         file.txt: 用户的收支情况txt记录文件；
 *         image.jpg: 用户的头像；
 * 采用技术：1. Swing下JFrame/JButton的窗体及组件 图形化用户界面；
 *         2. 图像读取并显示功能：ImageIcon函数；
 *         3. txt文件读取功能，自主选择文件；
 *         4. 自动计算结余金额，根据上一次的结余金额，本次的收入，支出，计算新的一轮结余金额；
 *         5. 定义个人情况为Users类，保护数据隐私，方便数据读取。
 */
public class homework11 extends JFrame {
    private JFrame frame = null;

    private File file = null;
    private FileReader fileReader = null;
    private JFileChooser fileChooser = null;

    private JLabel image = null;
    private JLabel title = null;
    private JButton loadin = null;

    private DefaultTableModel tableModel = null;
    private JTable table = null;

    private JButton btnInsert = null;

    public static void main(String[] args) {
        javax.swing.SwingUtilities.invokeLater(() -> {
            new homework11();
        });
    }
    public homework11() {
        initialize();
    }

    private void initialize() {
        JPanel pnlTop = new JPanel();
        ImageIcon img = new ImageIcon("src\\homework11\\image.jpg");
        img.setImage(img.getImage().getScaledInstance(30,30,Image.SCALE_DEFAULT));
        image = new JLabel(img);
        title = new JLabel("个人收支管理", JLabel.CENTER);
        loadin = new JButton("选择文本文件载入");
        pnlTop.add(image);
        pnlTop.add(title);
        pnlTop.add(loadin);

        tableModel = new DefaultTableModel();
        table=new JTable(tableModel);

        JPanel pnlBottom = new JPanel();
        btnInsert = new JButton("插入收支记录");
        pnlBottom.add(btnInsert);

        frame = new JFrame("个人收支管理");
        frame.add(pnlTop, BorderLayout.NORTH);
        frame.add(new JScrollPane(table), BorderLayout.CENTER);
        frame.add(pnlBottom, BorderLayout.SOUTH);

        loadin.addActionListener(e -> doLoadin());
        btnInsert.addActionListener(e -> doInsert());

        frame.setSize(500, 500);
        frame.setLocation(300, 150);
        frame.setVisible(true);

        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
    }

    /**
     * 载入收支记录文本文件
     */
    private void doLoadin() {
        fileChooser=new JFileChooser("D:\\");
        if(fileChooser.showOpenDialog(frame)==JFileChooser.APPROVE_OPTION) {
            file=fileChooser.getSelectedFile();
            try {
                fileReader=new FileReader(file);
                Vector<String> vector=new Vector<String>();
                vector.add("ID");vector.add("姓名");vector.add("收入");vector.add("支出");vector.add("结余");
                Vector<Vector<String>> dataVector=new Vector<Vector<String>>();
                Vector<String> dataVector2=new Vector<String>();
                String string="";
                while(fileReader.ready()) {
                    char ch=(char) fileReader.read();
                    if(ch==' ') {
                        dataVector2.add(string);
                        string="";
                    }
                    else if(ch=='\n') {
                        dataVector2.add(string);
                        string="";
                        dataVector.add(dataVector2);
                        dataVector2=new Vector<String>();
                    }
                    else {
                        string=string+ch;
                    }
                }
                tableModel.setDataVector(dataVector, vector);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /**
     * 插入收支记录
     */
    private void doInsert(){
        double lastsurplus = Double.parseDouble(tableModel.getValueAt(tableModel.getRowCount()-1, tableModel.getColumnCount()-1).toString());

        ContactsDetailDialog inputDialog = new ContactsDetailDialog();
        inputDialog.uiClear();
        inputDialog.setVisible(true);
        System.out.println(inputDialog.isOkPressed());
        if (!inputDialog.isOkPressed())
            return;

        Users inputContact = inputDialog.ui2entity();
        System.out.println(inputContact);
        
        Vector<String> newdataVector=new Vector<String>();
        newdataVector.add(tableModel.getValueAt(tableModel.getRowCount()-1, 0).toString());
        newdataVector.add(tableModel.getValueAt(tableModel.getRowCount()-1, 1).toString());
        newdataVector.add(inputContact.getIncome().toString());
        newdataVector.add(inputContact.getExpense().toString());
        newdataVector.add(String.valueOf((lastsurplus+inputContact.getIncome()-inputContact.getExpense())));

        tableModel.addRow(newdataVector);
    }
}

/**
 * 插入界面
 */
class ContactsDetailDialog extends JDialog {
    boolean okPressed = false;

    private JLabel lblIncome = null;
    private JTextField txtIncome = null;
    private JLabel lblExpense = null;
    private JTextField txtExpense = null;

    private JPanel pnlInput = null;
    private JPanel pnlButtons = null;

    private JButton btnOk = null;
    private JButton btnCancel = null;

    public ContactsDetailDialog() {
        lblIncome = new JLabel("收入");
        txtIncome = new JTextField();
        lblExpense = new JLabel("支出");
        txtExpense = new JTextField();

        pnlInput = new JPanel();
        pnlInput.setLayout(new GridLayout(2, 2));

        pnlInput.add(lblIncome);
        pnlInput.add(txtIncome);
        pnlInput.add(lblExpense);
        pnlInput.add(txtExpense);

        pnlButtons = new JPanel();
        btnOk = new JButton("Ok");
        btnCancel = new JButton("Cancel");
        pnlButtons.setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.CENTER));
        pnlButtons.add(btnOk);
        pnlButtons.add(btnCancel);

        getContentPane().setLayout(new BorderLayout());
        getContentPane().add(pnlInput, BorderLayout.CENTER);
        getContentPane().add(pnlButtons, BorderLayout.SOUTH);

        setSize(300, 150);
        this.setModal(true);
        setLocationRelativeTo(null);
        setDefaultCloseOperation(DISPOSE_ON_CLOSE);

        btnOk.addActionListener(e -> {
            okPressed = true;
            dispose();
        });
        btnCancel.addActionListener(e -> {
            okPressed = false;
            dispose();
        });
    }

    public boolean isOkPressed() {
        return okPressed;
    }

    public Users ui2entity() {
        Users c = new Users();
        c.setIncome(Double.parseDouble(txtIncome.getText()));
        c.setExpense(Double.parseDouble(txtExpense.getText()));
        return c;
    }

    public void uiClear() {
        txtIncome.setText("");
        txtExpense.setText("");
    }
}

/**
 * 个人收支情况类
 */
class Users {
    private int id;
    private String name = null;
    private Double income = null;
    private Double expense = null;
    private Double surplus = null;

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Double getIncome() {
        return income;
    }

    public void setIncome(Double income) {
        this.income = income;
    }

    public Double getExpense() {
        return expense;
    }

    public void setExpense(Double expense) {
        this.expense = expense;
    }

    public Double getSurplus() {
        return surplus;
    }

    public void setSurplus(Double surplus) {
        this.surplus = surplus;
    }

}

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在做小程序后端支持的过程中遇到不少有意思的功能，有些比较考你的思维散发及解决问题的实际能力，这里摘录一下记录下来，是为抛砖引玉、如能帮到别人，自然是最好不过了。
先放几张设计图看下大概功能：



大概便是如此。
通过图片可以看到，涉及到的稍微复杂一点的功能点有：语音文字识别、红包分配算法，周边红包算法等等。 其余的都是些简单的CRUD操作。我CODING+TESTING用了差不多一周，以下说下各个功能点的大概实现思路及方法。
语音识别
应用场景：A用户设置了一个中文的口令红包，接收到该红包的B用户需要用语音说出该口令，完全匹配的话则获取该红包的某个比例金额。
录音自然是调用小程序提供的原生接口，不过这里比较坑的是微信的录音格式是 .silk。网上搜索的方法是先将.silk格式转成wav或者MP3格式，然后再调用各大云服务平台的接口实现语音识别功能。
这里使用了 https://github.com/kn007/silk-v3-decoder 提供的库用来转成wav格式，然后使用百度的语音识别开放接口 https://ai.baidu.com/tech/speech/asr 来识别语音结果。
业务实现步骤如下：
1.前端实现录音功能 2.upload接口上传.silk语音文件，入库 3.触发语音识别task，返回成功给前端（异步） 4.前端轮询识别结果。
因为从上传到识别到返回结果是一个耗时操作，所以识别过程最好是异步操作。（第三步）
upload语音接口部分代码：
// ... 业务代码略
$voice = $this->getCreatedVoiceByBody(); // 上传并入库
$this->identifyVoice($voice); // 触发语音识别task
// ...
public function identifyVoice($voice)
{
    WorkerUtil::sendTaskByRouteAndParams('task/detectvoice', ['voiceid' => $voice->id, 'type' =>'redpack']);
}
如上可见，将一条包含了语音文件地址的记录id及类型发送到了后端task服务。
后端task服务处理如下：
class DetectVoice extends Action
{
    public function run($voiceid, $type = 'redpack')
    {
        if ($type == 'redpack') {
            $voice = Voices::findOne($voiceid);
            $url = $voice->voice;
            $saveName = '/runtime/redpack-'.$voiceid.'.silk';
            $convertName = '/runtime/redpack-'.$voiceid.'.wav';
        }
        $this->saveToLocalByRemoteVoiceUrlAndLocalFileName($url, $saveName);
        $cfg = [
            'appKey' => 'xxx',
            'appSecret' => 'xxx',
            'appId' => 'xxx',
        ];
        $util = new BaiduVoiceUtil($cfg);
        $code = exec("bash /www/silk-v3-decoder/converter.sh {$saveName} wav");
        if ($code == 0) {
            $result = $util->asr($convertName);
            if ($result['err_no'] == 0) {
                $voicesResult = json_encode($result['result'], JSON_UNESCAPED_UNICODE);
                $voice->result = $voicesResult;
                $voice->save();
                @unlink($saveName);
                @unlink($convertName);
            }
        }
    }
    ...
}
task服务的处理逻辑也很清晰：接收需要识别的voiceid，查找记录，把语音文件下到本地某个tmp目录，调用shell转换格式，将转换后的格式调用baidu的语音接口进行识别，再将结果入库。
voice表结构如下：

如此，便完成了语音识别功能。
红包分配
应用场景：创建红包时
打开红包一般有两种分配方法，一种是使用创建时便分配好每一份的份额。一种是打开时再动态分配，这里采取的是第一种。
具体讨论可在知乎：https://www.zhihu.com/question/22625187 找到。
说实话，看完这个答案还是学到了一些东西的，如微信红包的架构实现，分配写法等等。
因为我们的应用没有微信的量级，自然不需要考虑太多（负载，并发等），产品的要求也只是说金额这方面要实现类微信红包的分配方法即可。因此，考虑到扩展及性能以及时间，分配写法我直接采用了 陈鹏 的答案里的写法，不过是变成了PHP的版本。并且搭配了redis 作为红包份额的存储及可能的并发问题处理方案。
先上代码（redpack/create）：
$redpack = $this->getCreatedRedPackByBody();
// ... 业务逻辑代码略
// 设置随机红包份额
$this->setRedPackOpenOdds($redpack);
protected function setRedPackOpenOdds($rp)
{
    $remainNum = $rp->num;
    $remainMoney = $rp->fee;
    $key = 'redpack:'.$rp->id;
    $redis = yii::$app->redis;
    while (!empty($remainNum)) {
        $money = $this->getRandomMoney($remainNum, $remainMoney);
        $redis->executeCommand('RPUSH', [$key, $money]);
    }
    $redis->executeCommand('expire', [$key, 259200]);
}
protected function getRandomMoney(&$remainNum, &$remainMoney)
{
    if ($remainNum == 1) {
        $remainNum--;
        return $remainMoney;
    }
    $randomNum = StringUtil::getRandom(6, 1);
    $seed = $randomNum / 1000000;
    $min = 1;
    $max = $remainMoney / $remainNum * 2;
    $money = $seed * $max;
    $money = $money <= $min ? $min : ceil($money);
    $remainNum--;
    $remainMoney -= $money;
    return $money;
}
这部分代码逻辑也相对简单，主要就是：
将当前金额和份数传入函数( getRandomMoney)，在计算出当次的随机金额后，将该金额写入redis的一个list （key=redpack:id），然后将总金额和总份数减去，一直减完为止。
有几点值得注意的地方：
1.原答案里的随机数生成法使用了 java.math.BigDecimal. 可php没有对应的函数，自带的随机数也不好用。这里用的自己写的随机数生成方法 （获取6位的随机数字，然后除以它们的位数，就得到类似于 0.608948的随机数） 2.每个红包的份额设置了一天的过期时间，这是为了实现红包过期的功能。
redis里的结果（单位为分）：
10元分配15个
100元分配7个：
50元分配25个：
可以看到基本实现了随机分配，也兼顾了手气最佳的要求。
使用也简单，打开红包获取份额的时候，使用这个list左边一个个出栈就行了。
红包地图
应用场景：查看周围发布的红包
这个实现的关键之处就是周边的坐标算法。首先，前提条件是创建红包时要获取到经纬度坐标，这个交由前端实现，我们只记录即可。
然后在调用这个接口时，把用户当前的经纬度传过来。根据这个经纬度计算出周边范围，然后查找表中在这个周边范围的记录即可。
代码如下：
/**
*
* @param double $lng 经度
* @param double $lat 纬度
* @param integer $radius 范围
* @return array
*/
public function run($lng, $lat, $radius = 500)
{
    $coordinates = $this->getAroundByCoordinates($lng, $lat, $radius);
    $field = 'id,lat,lng';
    $data = (new Query())
            ->select($field)
            ->from('{{app_redpack}}')
            ->where(sprintf("`lat` BETWEEN %f AND %f AND `lng` BETWEEN %f AND %f AND `ishandle` = 1 AND `isexpire` = 0", $coordinates[0], $coordinates[2], $coordinates[1], $coordinates[3]))
            ->all();
    return ResponseUtil::getOutputArrayByCodeAndData(Api::SUCCESS, $data);
}
/**
* 地球的圆周是24901英里。
* 24,901/360度 = 69.17 英里 / 度
* @param double $longitude 经度
* @param double $latitude 纬度
* @param integer $raidus 范围。单位米。
* @return array
*/
public function getAroundByCoordinates($longitude, $latitude, $raidus)
{
    (double) $degree = (24901 * 1609) / 360.0;
    (double) $dpmLat = 1 / $degree;
    (double) $radiusLat = $dpmLat * $raidus;
    (double) $minLat = $latitude - $radiusLat;
    (double) $maxLat = $latitude + $radiusLat;
    (double) $mpdLng = $degree * cos($latitude * (pi() / 180));
    (double) $dpmLng = 1 / $mpdLng;
    (double) $radiusLng = $dpmLng * $raidus;
    (double) $minLng = $longitude - $radiusLng;
    (double) $maxLng = $longitude + $radiusLng;
    return [$minLat, $minLng, $maxLat, $maxLng];
}
关键就是getAroundByCoordinates 这个算法，它根据输入的经纬度及范围大小，计算出左上，左下，右上，右下四个角的坐标，在地图上标出来的话就是 一个长方形的范围。
有兴趣的可以根据 http://lbs.qq.com/tool/getpoint/ 这个工具，随意点取一个坐标，根据以上的方法算出四个角，看看是不是刚好是$raidus指定的范围。
需要说明的是这个方法不是我写的，但是我实在不记得出处在哪了。我只是记得把java的实现方法改成了php。对原作者说声抱歉