20155229实验二 《Java面向对象程序设计》实验报告
实验内容
-
初步掌握单元测试和TDD
-
理解并掌握面向对象三要素：封装、继承、多态
-
初步掌握UML建模
-
熟悉S.O.L.I.D原则
-
了解设计模式
实验题目
题目1.我们要在一个MyUtil类中解决一个百分制成绩转成“优、良、中、及格、不及格”五级制成绩的功能。
题目2.参考 积极主动敲代码使用JUnit学习Java,以 TDD的方式研究学习StringBuffer
题目3.Java面向对象程序设计(http://www.cnblogs.com/rocedu/p/4472842.html)
对设计模式示例进行扩充，体会OCP原则和DIP原则的应用，初步理解设计模式
用自己的学号%6进行取余运算，根据结果进行代码扩充：
0： 让系统支持Byte类，并在MyDoc类中添加测试代码表明添加正确，提交测试代码和运行结的截图，加上学号水印
1： 让系统支持Short类，并在MyDoc类中添加测试代码表明添加正确，提交测试代码和运行结的截图，加上学号水印
2： 让系统支持Boolean类，并在MyDoc类中添加测试代码表明添加正确，提交测试代码和运行结的截图，加上学号水印
3： 让系统支持Long类，并在MyDoc类中添加测试代码表明添加正确，提交测试代码和运行结的截图，加上学号水印
4： 让系统支持Float类，并在MyDoc类中添加测试代码表明添加正确，提交测试代码和运行结的截图，加上学号水印
5： 让系统支持Double类，并在MyDoc类中添加测试代码表明添加正确，提交测试代码和运行结的截图，加上学号水印
题目4.以TDD的方式开发一个复数类Complex支持加减乘除。
题目5.使用StarUML对实验二中的代码进行建模，发类图的截图，加上学号水印。类图中至少两个类。
实验步骤
题目一：
单元测试
（1）三种代码
伪代码是一种算法描述语言，结构清晰、代码简单、可读性好，并且类似自然语言， 不用拘泥于具体实现
- 伪代码
百分制转五分制：
如果成绩小于60，转成“不及格”
如果成绩在60与70之间，转成“及格”
如果成绩在70与80之间，转成“中等”
如果成绩在80与90之间，转成“良好”
如果成绩在90与100之间，转成“优秀”
其他，转成“错误”
- 产品代码
public class MyUtil{
public static String percentage2fivegrade(int grade){
//如果成绩小于0，转成“错误”
if ((grade < 0))
return "错误";
//如果成绩小于60，转成“不及格”
else if (grade < 60)
return "不及格";
//如果成绩在60与70之间，转成“及格”
else if (grade < 70)
return "及格";
//如果成绩在70与80之间，转成“中等”
else if (grade < 80)
return "中等";
//如果成绩在80与90之间，转成“良好”
else if (grade < 90)
return "良好";
//如果成绩在90与100之间，转成“优秀”
else if (grade <= 100)
return "优秀";
//如果成绩大于100，转成“错误”
else
return "错误";
}
}
我们在运行代码有时候会出现错误，这个时候就需要检测所写代码的边缘，避免出现bug。
- 测试代码
public class MyUtilTest {
public static void main(String[] args) {
if(MyUtil.percentage2fivegrade(55) != "不及格")
System.out.println("test failed!");
else if(MyUtil.percentage2fivegrade(65) != "及格")
System.out.println("test failed!");
else if(MyUtil.percentage2fivegrade(75) != "中等")
System.out.println("test failed!");
else if(MyUtil.percentage2fivegrade(85) != "良好")
System.out.println("test failed!");
else if(MyUtil.percentage2fivegrade(95) != "优秀")
System.out.println("test failed!");
else
System.out.println("test passed!");
}
}
但是上述的代码运行后会出现 test passed 这样的显示，所以我们可以选用单元测试工具JUnit来重做上述的题目。
import org.junit.Test;
import junit.framework.TestCase; //注意导包！！！
public class MyUtilTest extends TestCase {
@Test
public void testNormal() {
assertEquals("不及格", MyUtil.percentage2fivegrade(55));
assertEquals("及格", MyUtil.percentage2fivegrade(65));
assertEquals("中等", MyUtil.percentage2fivegrade(75));
assertEquals("良好", MyUtil.percentage2fivegrade(85));
assertEquals("优秀", MyUtil.percentage2fivegrade(95));
}
}
根据这样的代码，可以考虑当输入的数<0，或者>100的情况来进行编写
(2) TDD(Test Driven Devlopment, 测试驱动开发)
TDD的一般步骤如下：
明确当前要完成的功能，记录成一个测试列表
快速完成编写针对此功能的测试用例
测试代码编译不通过（没产品代码呢）
编写产品代码
测试通过
对代码进行重构，并保证测试通过（重构下次实验练习）
循环完成所有功能的开发
以 TDD的方式研究学习StringBuffer
根据老师给的代码，进行对Junit的应用。
public class StringBufferDemo{
public static void main(String [] args){
StringBuffer buffer = new StringBuffer(20);
buffer.append('S');
buffer.append("tringBuffer");
System.out.println(buffer.charAt(1));
System.out.println(buffer.capacity();
System.out.println(buffer.indexOf("tring12345"));
System.out.println("buffer = " + buffer.toString());
System.out.println(buffer.length());
}
}
产品代码：
public class StringBufferDemo{
StringBuffer buffer = new StringBuffer();
public StringBufferDemo(StringBuffer buffer){
this.buffer = buffer;
}
public Character charAt(int i){
return buffer.charAt(i);
}
public int capacity(){
return buffer.capacity();
}
public int length(){
return buffer.length();
}
public int indexOf(String buf) {
return buffer.indexOf(buf);
}
}
测试代码及结果为：
（3）对设计模式示例进行扩充，体会OCP原则和DIP原则的应用，初步理解设计模式
S.O.L.I.D原则
面向对象三要素是“封装、继承、多态”，任何面向对象编程语言都会在语法上支持这三要素。如何借助抽象思维用好三要素特别是多态还是非常困难的，S.O.L.I.D类设计原则是一个很好的指导：
SRP(Single Responsibility Principle,单一职责原则)
OCP(Open-Closed Principle,开放-封闭原则)
LSP(Liskov Substitusion Principle,Liskov替换原则)
ISP(Interface Segregation Principle,接口分离原则)
DIP(Dependency Inversion Principle,依赖倒置原则)
让系统支持Double类，并在MyDoc类中添加测试代码表明添加正确：
老师给了Int型的代码，如下：
class Integer {
int value;
public Integer(){
value=100;
}
public void DisplayValue(){
System.out.println(value);
}
}
class Document {
Integer pi;
public Document(){
pi = new Integer();
}
public void DisplayData(){
pi.DisplayValue();
}
}
public class MyDoc{
static Document d;
public static void main(String [] args) {
d = new Document();
d.DisplayData();
}
}
我的代码及结果:
(4)任务：以TDD的方式开发一个复数类Complex
- 要求：（伪代码）
// 定义属性并生成getter,setter
double RealPart;
double ImagePart;
// 定义构造函数
public Complex()
public Complex(double R,double I)
//Override Object
public boolean equals(Object obj)
public String toString()
// 定义公有方法:加减乘除
Complex ComplexAdd(Complex a)
Complex ComplexSub(Complex a)
Complex ComplexMulti(Complex a)
Complex ComplexDiv(Complex a)
- 产品代码
public class Complex {
private double r;
private double i;
public Complex(double r, double i) {
this.r = r;
this.i = i;
}
public static double getRealPart(double r) {
return r;
}
public static double getImagePart(double i) {
return i;
}
public Complex ComplexAdd(Complex c) {
return new Complex(r + c.r, i + c.i);
}
public Complex ComplexSub(Complex c) {
return new Complex(r - c.r, i - c.i);
}
public Complex ComplexMulti(Complex c) {
return new Complex(r * c.r - i * c.i, r * c.i + i * c.r);
}
public Complex ComplexDiv(Complex c) {
return new Complex((r * c.i + i * c.r) / (c.i * c.i + c.r * c.r), (i * c.i + r * c.r) / (c.i * c.i + c.r * c.r));
}
public String toString() {
String s = " ";
if (i > 0)
s = r + "+" + i + "i";
if (i == 0)
s = r + "";
if (i < 0)
s = r + " " + i + "i";
return s;
}
}
- 测试代码及结果
（5）使用StarUML对实验二中的代码进行建模
在老师的教程下，下载了StarUML，并进行了运用
实验总结与体会
本次实验相较于第一次实验明显提高了难度。
通过本次实验，我了解了伪代码``产品代码``测试代码三种代码的区别，并且在Idea中运用了Juint对测试代码进行了很好的运用；对设计模式示例进行了扩充，体会了OCP原则和DIP原则；用TDD实现了负数类Complex，最后运用StarUML对面向对象三要素有了更深的理解。
我的PSP时间
| 步骤 | 耗时 | 百分比 |
|---|---|---|
| 需求分析 | 20分钟 | 12.5 % |
| 设计 | 30分钟 | 18.75% |
| 代码实现 | 80分钟 | 50% |
| 测试 | 20分钟 | 12.5% |
| 分析总结 | 10分钟 | 6.25% |