20145230java实验报告二

20145230实验二 Java面向对象程序设计

实验内容

1. 初步掌握单元测试和TDD
2. 理解并掌握面向对象三要素：封装、继承、多态
3. 初步掌握UML建模
4. 熟悉S.O.L.I.D原则
5. 了解设计模式

实验步骤

1. 三种代码：伪代码，产品代码，测试代码

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

用以实现特定功能的程序或机器语言：

测试代码

用以对产品代码进行测试的代码：

TDD

先写测试代码，然后再写产品代码的开发方法叫“测试驱动开发”（TDD）。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，
编写产品代码，
测试通过。
对代码进行重构，并保证测试通过，循环完成所有功能的开发。在此介绍IDEA下TDD的使用方法：鼠标右键->Go To ->Test

TDD编码

增加测试代码，JUnit出现红条。
修改产品代码，
JUnit出现绿条，任务完成。

面向对象

（1）抽象
"去粗取精、化繁为简、由表及里、异中求同"。抽象就是抽出事物的本质特征而暂时不考虑他们的细节。对于复杂系统问题人们借助分层次抽象的方法进行问题求解；在抽象的最高层，可以使用问题环境的语言，以概括的方式叙述问题的解。在抽象的较低层，则采用过程化的方式进行描述。在描述问题解时，使用面向问题和面向实现的术语。程序设计中，抽象包括两个方面，一是过程抽象，二是数据抽象。

（2）封装、继承与多态
面向对象(Object-Oriented)的三要素包括：封装、继承、多态。过程抽象的结果是函数，数据抽象的结果是抽象数据类型（Abstract Data Type，ADT），类可以作具有继承和多态机制的ADT。数据抽象才是OOP的核心和起源。

OO三要素的第一个要素是封装，封装就是将数据与相关行为包装在一起以实现信息就隐藏。Java中用类进行封装。
封装实际上使用方法(method)将类的数据隐藏起来，控制用户对类的修改和访问数据的程度,从而带来模块化(Modularity)和信息隐藏(Information hiding)的好处；接口（interface）是封装的准确描述手段。

UML的使用

利用StarUML软件进行UML建模，可以将以上思路进行具象化表示：

设计模式与S.O.L.I.D原则

S.O.L.I.D原则

1. SRP(Single Responsibility Principle,单一职责原则)
2. OCP(Open-Closed Principle,开放-封闭原则)
3. LSP(Liskov Substitusion Principle,Liskov替换原则)
4. ISP(Interface Segregation Principle,接口分离原则)
5. DIP(Dependency Inversion Principle,依赖倒置原则)

模式与设计模式

计算机科学中有很多模式:

GRASP模式
分析模式
软件体系结构模式
设计模式：创建型，结构型，行为型
管理模式： The Manager Pool 实现模式
界面设计交互模式

设计模式有四个基本要素：
Pattern name：描述模式，便于交流，存档
Problem：描述何处应用该模式
Solution：描述一个设计的组成元素，不针对特例
Consequence：应用该模式的结果和权衡（trade-offs）