20165309 实验二 Java面向对象程序设计

2017-2018-2 20165309实验二《Java面向对象程序设计》实验报告

一、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

二、实验步骤

（一）单元测试

1.三种代码：伪代码、测试代码、产品代码

需求：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。

• 先用自然语言写出从意图层面来解决问题的伪代码：

    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”

• 然后用Java语言将伪代码“翻译”成产品代码MyUtil.java。
• 写测试代码MyUtilTest.java来检验产品代码：
  • JUnit测试用例：
    • 正常情况
    • 错误情况（负数，超过100的数）
    • 边界情况（0，60，70，80，90，100）
  • 在项目上右键选择New->Directory建目录test,右键单击test目录，在弹出的菜单中选择Mark Directory as->Test Sources Root来设置SOURCEPATH环境变量。
  • 测试通过的截图如下：
    
• 完善产品代码。
• 测试代码和最终的产品代码在代码链接里。

2.测试驱动开发TDD(测试代码->产品代码)

• 在新目录下创建StringBufferDemo类，
  鼠标单击类名旁出现的灯泡状图标，在弹出的菜单中Create Test。
• 测试StringBufferDemo类的方法charAt()、capacity()、indexOf()、length():
  • char charAt(int index)返回此序列中指定索引处的 char 值。
  • int capacity()返回当前容量。
  • int indexOf(String str)返回第一次出现的指定子字符串在该字符串中的索引。
  • int length()返回长度（字符数）。
• 测试结果如下：
  
• 代码链接

（二）对设计模式示例进行扩充，让其支持Long类

• 如果要求支持Long类，Document类要修改构造方法，这违反了OCP原则。封装、继承、多态解决不了问题，这时就需要设计模式了:
  • class Long extends Data
  • class LongFactory extends Factory
• 在MyDoc类中添加测试代码:

  public class MyDoc {
  static Document d;
  public static void main(String[] args) {
      d = new Document(new LongFactory());
      d.DisplayData();
      }
  }
  

• 运行结果如下：
• 代码在码云链接里。

（三）以TDD的方式开发一个复数类Complex

• 伪代码：

  Complex类要输出实部、虚部，并按照a+bi的形式输出复数。
  Complex类中有两个变量，实部A和虚部B。
  
  方法：
  getA(int a);返回实部
  getB(int b);返回虚部
  ComplexAdd(Complex c);实现复数相加
  ComplexMinus(Complex c);实现复数相减
  ComplexMulti(Complex c);实现复数相乘
  ComplexDiv(Complex c);实现复数相除
  toString(int a,int b);将复数输出成a+bi的格式。
  

• 测试结果：
• 产品代码和测试代码在码云链接。

（四）面向对象三要素

• 抽象

• 封装、继承与多态

  使用UML对实验二中代码进行建模

  • 代码：

  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 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() + "!";
  }
  }
  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() + "!";
      }
  }
  

• UML图(由网页ProcessOn制作)
  

• 参考资料

三、实验中遇到的问题及解决

• 问题1：当时安装IDEA的时候选择的都是默认路径，而且也不算是经常用，所以没有找到Junit jar 包。
• 解决1：右键桌面上的IntelliJ IDEA Ultimate，点进属性里面，复制地址再粘到“+”就方便找到了~
• 问题2：对StringBuffer的了解不够。
• 解决2：可以参考学习这个网址：www.runoob.com/java/java-stringbuffer.html。
• 解决3：long型的范围是-2147483648～2147483647
• 问题4：在设计实现复数类时不知道怎么去拼接字符串。
• 解决4：尝试concat()方法后仍存在问题，突然又意识到可以直接+....

四、实验收获

这次的实验让我学会了如何去写测试代码，也让我规范了编写代码的习惯。跟着老师的博客教程和蓝墨云上的要求去做的同时，我也意识到了自己对一些基础方面的知识还不够熟悉...得认真看书才是。

步骤	耗时	百分比
需求分析	15min	12.5
设计	20min	16.7
代码实现	40min	33.3
测试	25min	20.8
分析总结	20min	16.7