20155320 实验二 Java面向对象程序设计
实验内容
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初步掌握单元测试和TDD
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理解并掌握面向对象三要素：封装、继承、多态
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初步掌握UML建模
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熟悉S.O.L.I.D原则
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了解设计模式
实验步骤
（一）单元测试
三种代码
- 伪代码
与具体编程语言无关，不要写与具体编程语言语法相关的语句（如用malloc分配内存，这样只能用C语言编程了），伪代码从意图层面来解决问题，最终，伪代码是产品代码最自然的、最好的注释
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60，转成“不及格”
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";
//其他，转成“错误”
else
return "错误";
}
}
- 测试代码为
- 为50时的测试
public class MyUtilTest {
public static void main(String[] args) {
// 百分制成绩是50时应该返回五级制的“不及格”
if(MyUtil.percentage2fivegrade(50) != "不及格")
System.out.println("test failed!");
else
System.out.println("test passed!");
}
}
- 多组正常情况下的测试
public class MyUtilTest {
public static void main(String[] args) {
//测试正常情况
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!");
}
}
- 异常情况测试
public class MyUtilTest {
public static void main(String[] args) {
//测试出错情况
if(MyUtil.percentage2fivegrade(-10) != "错误")
System.out.println("test failed 1!");
else if(MyUtil.percentage2fivegrade(115) != "错误")
System.out.println("test failed 2!");
else
System.out.println("test passed!");
}
}
由测试结果将代码修改为：
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";
}
}
- 边界测试
public class MyUtilTest {
public static void main(String[] args) {
//测试边界情况
if(MyUtil.percentage2fivegrade(0) != "不及格")
System.out.println("test failed 1!");
else if(MyUtil.percentage2fivegrade(60) != "及格")
System.out.println("test failed 2!");
else if(MyUtil.percentage2fivegrade(70) != "中等")
System.out.println("test failed 3!");
else if(MyUtil.percentage2fivegrade(80) != "良好")
System.out.println("test failed 4!");
else if(MyUtil.percentage2fivegrade(90) != "优秀")
System.out.println("test failed 5!");
else if(MyUtil.percentage2fivegrade(100) != "优秀")
System.out.println("test failed 6!");
else
System.out.println("test passed!");
}
}
出现了如下情况：
原因是产品代码没有将100这个数值进行正确处理，因此要把代码调整成
else if (grade <= 100)
return "优秀";
最终我使用Junit将三个测试用例整合在一起做了测试如下：
TDD的使用
TDD的一般步骤：
- 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
我按步骤完成了StringBuffer几个测试用例的检测：
TDD的编码节奏是：
- 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
Java面向对象程序设计
- 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：
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();
}
}
为了让其支持Boolean型，我多增加了一段代码。
class Boolean extends Data{
boolean value;
Boolean(){
value=true;
}
public void DisplayValue(){
System.out.println(value);
}
}
最后
以TDD的方式开发一个复数类Complex
public class MyComplex {
private double realPart;
private double imaginPart;
public MyComplex(){
double realPart;
double imaginPart;
}
public MyComplex(double r,double i){
double realPart;
double imaginPart;
this.realPart=r;
this.imaginPart=i;
}
public double getRealPart(){
return realPart;
}
public double getImaginPart(){
return imaginPart;
}
public void setRealPart(double d){
this.realPart=d;
}
public void setImaginPart(double d) {
this.imaginPart =d;
}
public void ComplexAdd(MyComplex c){
this.realPart+=c.realPart;
this.imaginPart+=c.imaginPart;
}
public void ComplexAdd(double c){
this.realPart+=c;
}
public void ComplexMinus(MyComplex c){
this.realPart-=c.realPart;
this.imaginPart-=c.imaginPart;
}
public void ComplexMinus(double c){
this.realPart-=c;
}
public void ComplexMulti(MyComplex c){
this.realPart*=c.realPart;
this.imaginPart*=c.imaginPart;
}
public void ComplexMulti(double c){
this.realPart*=c;
}
}
又写了测试代码，用三个测试用例一起检测了，测试结果如下：
使用StarUML对实验二中的代码进行建模
我首先下载了StarUML软件，并在百度上搜索了一篇使用教程进行了相关学习。
我建模的对象时老师博客中给的程序：
public abstract class Animal {
private String color;
public String getColor() {
return color;
}
public void setColor(String color) {
this.color = color;
}
public abstract String shout();
}
public class Dog extends Animal{
public String shout(){
return "汪汪";
}
public String toString(){
return "The Dog's color is " + this.getColor() +", and it shouts "+ this.shout() + "!";
}
}
public class Cat extends Animal{
public String shout(){
return "喵喵";
}
public String toString(){
return "The Cat's color is " + this.getColor() +", and it shouts "+ this.shout() + "!";
}
}
建模后结果为：
PSP(Personal Software Process)时间
| 步骤 | 耗时 | 百分比 |
|---|---|---|
| 需求分析 | 10min | 5% |
| 设计 | 10min | 10% |
| 代码实现 | 50min | 60% |
| 测试 | 15min | 15% |
| 分析总结 | 15min | 10% |