从零开始的代码评测系统设计与实践(序)

0x00 我为什么要开发OJ？

在线判题系统(Online Judge)是一种在编程竞赛中用来测试参赛程序的在线系统，也可以用于平时练习。

相信参加过ACM-ICPC、IO的童鞋们都对它不陌生吧，那个偶尔让你产生许许多多的小问号，想AC却又不停的WA，做题做到停不下来的系统。

五年前，作为前ACM校队队员，在深感自己太菜的技术后，一次突发奇想和老师讨论起了怎么把OJ用到教学中去，让学弟学妹们也被折腾一下(这句划掉)，从此给自己挖了一个巨大的坑。

小学二年级的知识告诉我们，你输入的代码，会被OJ的判题机编译、运行。判题机将通过控制程序的标准输入流，模拟你的输入操作。当程序运行结束后，从标准输出流获取到的数据，即是你程序的答案，然后将它与标准答案进行比较。

当然，如果程序在一开始就错了，或者在运行过程中出现了错误，又或者超出了题目设定的资源限制，那么你也会得到相对于的错误提示，供你排查问题。

通常意义上，OJ的判断非常严格，错一个字都是错，少个空格也是错。所以很多时候，折腾了半天，结果跑完第一组数据过了，第二组数据又超时…

没错，人要经历挫折，有挫折才会有成长，才会明白做啥都好不要做程序员啊

这种基于黑盒测试的代码评测模式在ACM-ICPC竞赛中最为常见，具有如下优点：

那么，具有以上优点的系统，又是为何被老师和同学边用边骂骂咧咧的呢？究竟是道德的沦丧，还是人性的弱点？不，是系统的缺点：

测试数据均为静态数据，仅使用“运行结果”来判定代码正误。判题太过于严格了，动不动就WA，同学们的心态都炸了。求A+B问题数据输入：1 1 答案输出：2 同学：我输出文字『1+1=2』，为什么判我错？判题机：你哪那么多废话呢，输出『2』不就好了？
无法进行代码分支预测，无法判定代码是否符合题目要求，无法检测暴力过题的情况。
系统设计初衷是面对编程初学者用户练习，黑盒测试不能直观反映代码存在一些问题，如：数组或变量未初始化、循环不能跳出和条件语句结构臃肿等等。

上述问题都解决了吗？好吧我承认，并不好解决，于是有了很多很多折中的方案。但这些并不是本系列文章想要讨论的事儿，如果上述问题在技术上有好的建议，非常欢迎你和我一起探讨。

问题来了，先有鸡还是先有蛋？系统都没有，解决啥问题？咱也不能老是下半年中美合拍呀就解决问题了呀，啥事都得自己搞搞才能进步嘛

万事开头难，但也最怕是遇到问题不百度直接自己闷声捣鼓的，对，说的就是不才的本人了。我才不会告诉你我当年的OJ整了好几次大版本，每次都是重新来过的(也就是把原来的技术方案否了)。

通过不断的积累，不断的试错，才有了今天的WeJudge系统的技术体系。也许在众多大公司开发的OJ相比起来，它像是一个初来乍到的新同学。我希望通过这篇文章，与你分享关于她的故事。

当年1个月时间开发出来的0.3，到半年后的1.0，再过一年的2.0，再到后面将近三年时间3.0正式发布。我从一个人孤军奋战到2.0，到现在3.0是我带两个学弟一起搞，前前后后经历了太多了。虽然她一分钱都没赚，靠的是学校提供的服务器和网络，基本上用爱发电，但我相信开发她的过程本身就是一种成长。

如果未来有一天，我们确实运营不起她了，也许会在github上看到她完整的样子，在此之前，我们依然在努力。

我在github上开源了判题机相关代码，未来也将会分享更多的东西。

3.0 网站：https://oj.bnuz.edu.cn ，未来计划重新用回 wejudge.net

很久很久以前就一直在想把自己的技术经验、经历写出来分享，也好回顾一下这些年走过的路。因为一些生活、找工作失利等诸多的原因，可能自己在心态有些不太好，感觉技术上停滞不前了。所以打算写一些文章，努力让自己回忆起那些年努力去为梦想奋斗的日子吧。

我将会围绕以判题机为中心，一步步阐述规划、设计和开发一套完整的在线判题系统所涉及到的问题，以及我的想法、看法、解法。新人一个，有说的不足的地方还请大神们多多指教。毕业快两年了，业余时间一直在参与这个项目开发。

如果你有兴趣阅读这个系列的文章，你需要有一些数据结构、算法和操作系统的基础，并了解C语言、Go语言或风格和C语言类似的语言的语法格式。文章主要是阐述思路，不会实际的业务代码，并且我也会尽量把原理说的简单一些。难免会有不专业的词汇或比喻，还请见谅。

2020年04月，顺利举办“2020年粤澳计算机程序设计大赛网络赛”。回顾参考：