264 lines
17 KiB
Markdown
264 lines
17 KiB
Markdown
# Учебная библиотека "Умный дом"
|
|
|
|
Демонстрационная библиотека для выполнения домашних заданий.
|
|
|
|
## ДЗ 2025-12-16
|
|
|
|
Заготовка для библиотеки "Умный дом".
|
|
|
|
### Цель:
|
|
|
|
Создать заготовку для библиотеки «Умный дом» и напишите пример, демонстрирующий её функционал.
|
|
|
|
### Срок:
|
|
|
|
Сдать до: **2026-01-19**
|
|
|
|
### Описание/Пошаговая инструкция выполнения домашнего задания:
|
|
|
|
Библиотека и пример использования реализованы в одном package.
|
|
|
|
Для библиотеки:
|
|
|
|
- [x] Реализована в виде lib крейта.
|
|
- [x] Опишите тип: умный термометр. Тип должен предоставлять следующий функционал:
|
|
- [x] Конструктор, принимающий значения полей.
|
|
- [x] Возвращать значение текущей температуры (произвольное число).
|
|
- [x] Опишите тип: умная розетка. Тип должен предоставлять следующий функционал:
|
|
- [x] Конструктор, принимающий значения полей.
|
|
- [x] Включение/выключение + возможность узнать текущее состояние.
|
|
- [x] Возвращать текущую мощность: если выключено — ноль, иначе произвольное число.
|
|
- [x] Опишите тип: умное устройство. Тип должен содержать одно из устройств (умный термометр или розетку) и предоставлять следующий функционал:
|
|
- [x] Выводить в стандартный вывод сообщение о состоянии устройства.
|
|
- [x] Опишите тип: комната, содержащая массив умных устройств. Тип должен предоставлять следующий функционал:
|
|
- [x] Конструктор, принимающий массив устройств.
|
|
- [x] Можно получить ссылку на устройство по указанному индексу.
|
|
- [x] Можно получить мутабельную ссылку на устройство по указанному индексу.
|
|
- [x] Выводить в стандартный вывод отчёт о всех устройствах в комнате.
|
|
- [x] Опишите тип: умный дом, содержащий массив комнат. Тип должен предоставлять следующий функционал:
|
|
- [x] Конструктор, принимающий массив комнат.
|
|
- [x] Можно получить ссылку на комнату по указанному индексу.
|
|
- [x] Можно получить мутабельную ссылку на комнату по указанному индексу.
|
|
- [x] Выводить в стандартный вывод отчёт о всех комнатах.
|
|
- Размеры массивов можно выбрать произвольно.
|
|
- В случае, если указан индекс, выходящий за пределы массива, приложение должно аварийно завершаться (макрос `panic!()`).
|
|
|
|
Для примера использования:
|
|
|
|
- [x] Реализована в виде bin крейта.
|
|
- [x] Создайте экземпляр умного дома и выведете отчёт о его содержимом.
|
|
- [x] Для уже созданного экземпляра дома выключите умную розетку в одной из комнат. Снова выведите отчёт.
|
|
|
|
**Критерии оценки:**
|
|
|
|
- Package успешно собирается.
|
|
- Приложение-пример успешно выполняется и выводит отчёт о доме.
|
|
- Команды cargo clippy и cargo fmt --check не выводят ошибок и предупреждений.
|
|
- Присутствуют и успешно выполняются модульные тесты.
|
|
|
|
## ДЗ 2026-01-20
|
|
|
|
Дорабатываем умный дом
|
|
|
|
### Цель:
|
|
|
|
Дорабатываем функционал умного дома, используя возможности стандартной библиотеки.
|
|
|
|
### Срок:
|
|
|
|
Сдать до: **2026-02-11**
|
|
|
|
### Описание/Пошаговая инструкция выполнения домашнего задания:
|
|
|
|
Добавить обработку ошибок:
|
|
- [x] Заменить паники на возврат Option в методах получения комнаты по ключу.
|
|
- [x] Заменить паники на возврат Option в методах получения устройства по ключу.
|
|
|
|
Доработать хранение объектов:
|
|
- [x] Заменить массивы устройств и комнат на ассоциативные коллекции из std. В качестве ключей использовать строки.
|
|
- [x] Реализовать трейт Debug на всех типах.
|
|
- [x] Добавить возможность динамически добавлять/удалять устройства в комнату.
|
|
- [x] Добавить возможность динамически добавлять/удалять комнату в дом.
|
|
- [x] Добавить в тип умного дома метод, позволяющий сразу получить ссылку на умное устройство. Метод принимает имя комнаты
|
|
и имя устройства. В случае, если устройство или комната не найдены, возвращать тип ошибки, сообщающий, что именно
|
|
произошло. Тип ошибки должен реализовывать трейт `std::error::Error`.
|
|
- [x] Добавить реализации трейта `From`, позволяющие преобразовывать объекты умной розетки и умного термометра в объект
|
|
умного устройства.
|
|
- [x] Написать макрос для упрощенного создания комнаты, принимающий пары вида (ключ, объект умной розетки) или (ключ,
|
|
объект умного термометра) и возвращающий объект комнаты, содержащей все перечисленные устройства с
|
|
соответствующими ключами.
|
|
|
|
Доработать формирование отчёта:
|
|
- [x] Вынести метод формирования отчёта в трейт и реализовать его на всех типах, которые возвращают отчёт: умное устройство,
|
|
комната, дом.
|
|
|
|
Привести тесты в соответствие с новым функционалом.
|
|
|
|
Доработать приложение-пример:
|
|
- [x] Продемонстрировать возможность динамического добавления/удаления комнат.
|
|
- [x] Продемонстрировать возможность динамического добавления/удаления устройств.
|
|
- [x] Добавить функцию, которая принимает любой объект, умеющий выводить отчёт. Вывести с её помощью отчёты о доме,
|
|
отдельной комнате, отдельном устройстве.
|
|
- [x] Продемонстрировать возможность обработки ошибок.
|
|
|
|
**Критерии оценки:**
|
|
- Package успешно собирается.
|
|
- Приложение-пример успешно выполняется и выводит отчёт о доме.
|
|
- Команды cargo clippy и cargo fmt --check не выводят ошибок и предупреждений.
|
|
- Присутствуют и успешно выполняются модульные тесты.
|
|
|
|
## ДЗ 2026-02-12
|
|
|
|
Дорабатываем умные устройства
|
|
|
|
### Цель:
|
|
|
|
Описать для умной розетки и умного термометра логику взаимодействия с удалённым устройством и написать имитаторы устройств для тестирования.
|
|
|
|
### Срок:
|
|
|
|
Сдать до: **2026-03-04**
|
|
|
|
### Описание/Пошаговая инструкция выполнения домашнего задания:
|
|
|
|
Для типа умной розетки:
|
|
- [x] Функционал не изменяется: включение/выключение + запрос мощности.
|
|
- [x] Взаимодействие организовано синхронно, через TCP.
|
|
- [x] Розетка может использовать как реальный TCP-обмен, так и имитировать реальную работу (для тестов).
|
|
|
|
Для имитатора умной розетки:
|
|
- [x] Читает адрес для приёма TCP-соединений из аргументов командной строки.
|
|
- [x] Реализован с использованием неблокирующего сетевого взаимодействия.
|
|
- [x] Хранит состояние розетки.
|
|
- [x] Позволяет управлять розеткой множеству клиентов одновременно.
|
|
|
|
Для умного термометра:
|
|
- [x] Функционал не изменяется: возвращает температуру.
|
|
- [x] Получает значения температуры в виде UDP-пакетов в параллельном потоке.
|
|
- [x] Параллельный поток запускается при создании объекта термометра и завершается при уничтожении этого объекта.
|
|
- [x] Объект термометра возвращает последнее полученное значение температуры.
|
|
- [x] Термометр может имитировать удалённое получение данных о температуре (для тестов).
|
|
|
|
Для имитатора умного термометра:
|
|
- [x] Реализован с использованием неблокирующего сетевого взаимодействия.
|
|
- [x] Читает адрес для отправки UDP-пакетов и временной период отправки из файла.
|
|
- [x] Отправляет произвольное значение температуры на указанный адрес с указанной периодичностью.
|
|
|
|
Добавлен дополнительный пример умного дома с розетками и термометрами, которые работают с имитаторами. Данный пример должен запускаться и:
|
|
- [x] Выводить отчёт о состоянии дома, если имитаторы запущены.
|
|
- [x] Сообщать об ошибке, если устройству не удалось получить данные.
|
|
|
|
**Критерии оценки:**
|
|
|
|
- Package успешно собирается.
|
|
- Приложение-пример успешно выполняется.
|
|
- Команды cargo clippy и cargo fmt --check не выводят ошибок и предупреждений.
|
|
- Присутствуют и успешно выполняются модульные тесты.
|
|
|
|
### Запуск примеров
|
|
|
|
Запуск имитатора умной розетки:
|
|
|
|
cargo run --bin power_socket_mock -- 127.0.0.1:10001
|
|
|
|
Запуск имитатора термометра:
|
|
|
|
cargo run --bin thermometer_mock
|
|
|
|
Запуск примера умного дома:
|
|
|
|
cargo run --bin mocks_example
|
|
|
|
## ДЗ 2026-03-05
|
|
|
|
Паттерны в умном доме
|
|
|
|
### Цель:
|
|
|
|
Делаем код умного дома более удобным с использованием различных паттернов.
|
|
|
|
### Срок:
|
|
|
|
Сдать до: **2026-04-01**
|
|
|
|
### Описание/Пошаговая инструкция выполнения домашнего задания:
|
|
|
|
Реализовать билдер для умного дома, позволяющий инициализировать объект умного дома в [таком стиле](https://play.rust-lang.org/?version=stable&mode=debug&edition=2021&gist=5d0527e4684f726d54dc375829d983f4).
|
|
|
|
- [x] До добавления первой комнаты, билдер запрещает добавлять устройства. Это должно контролироваться компилятором.
|
|
|
|
Реализовать компоновщик для построения отчёта об объектах умного дома в [таком стиле](https://play.rust-lang.org/?version=stable&mode=debug&edition=2021&gist=c07dfc726e8ccbccdcc2d88a79d3f190).
|
|
|
|
- [x] Использовать статический полиморфизм (дженерики).
|
|
- [x] Вызов метода report() должен выводить в терминал отчёт обо всех добавленных объектах.
|
|
|
|
Добавить возможность добавления callback-ов в объект комнаты, которые срабатывают при добавлении новых устройств в комнату (паттерн Observer).
|
|
|
|
- [x] Использовать динамический полиморфизм (трейт-объекты).
|
|
- [x] Можно передавать как объект-subscriber, так и [замыкание](https://play.rust-lang.org/?version=stable&mode=debug&edition=2021&gist=06e9dc9bcce297d1e80a22d7e9338ee8).
|
|
|
|
Добавить example-ы, демонстрирующие новый функционал.
|
|
|
|
**Критерии оценки:**
|
|
|
|
- Package успешно собирается.
|
|
- Приложение-пример успешно выполняется.
|
|
- Команды cargo clippy и cargo fmt --check не выводят ошибок и предупреждений.
|
|
- Присутствуют и успешно выполняются модульные тесты.
|
|
|
|
### Демонстационные примеры
|
|
|
|
- `src/bin/house_builder.rs` - билдер для умного дома
|
|
- `src/bin/reporter.rs` - компоновщик для построения отчета
|
|
- `src/bin/subscribers.rs` - добавление коллбеков в объект комнаты
|
|
|
|
## ДЗ 2026-04-09
|
|
|
|
Си-style умная розетка
|
|
|
|
### Цель:
|
|
|
|
Реализуем Си ABI для работы с умной розеткой.
|
|
|
|
### Срок:
|
|
|
|
Сдать до: **2026-04-27**
|
|
|
|
### Описание/Пошаговая инструкция выполнения домашнего задания:
|
|
|
|
Реализовать workspace со следующими package-ами:
|
|
|
|
- [x] Библиотека умной розетки с Си ABI.
|
|
- [x] Приложение, использующее библиотеку умной розетки, линкуя её статически.
|
|
- [x] Приложение, использующее библиотеку умной розетки, линкуя её динамически в runtime.
|
|
|
|
Библиотека умной розетки с Си ABI:
|
|
|
|
- [x] Функционал не изменяется: включение/выключение + запрос мощности.
|
|
- [x] При сборке создаёт три артефакта:
|
|
1. Rust библиотеку
|
|
2. Статическую библиотеку с Си ABI.
|
|
3. Динамическую библиотеку с Си ABI
|
|
|
|
Пакеты-приложения должны демонстрировать функционал умной библиотеки.
|
|
|
|
**Критерии оценки:**
|
|
|
|
- Workspace успешно собирается.
|
|
- Приложения-примеры успешно выполняются.
|
|
- Команды cargo clippy, и cargo fmt --check не выводят ошибок и предупреждений.
|
|
|
|
### Демо
|
|
|
|
1. Собрать библиотеку:
|
|
|
|
cargo build -p power_socket_lib
|
|
|
|
2. Статическая линковка:
|
|
|
|
cargo run -p use_static
|
|
|
|
3. Динамическая линковка:
|
|
|
|
cargo run -p use_dynamic
|