20172311 2017-2018-2 《程序设计与数据结构》实验二报告
课程：《程序设计与数据结构》
班级： 1723
姓名： 赵晓海
学号：20172311
实验教师：王志强
实验日期：2018年4月18日
必修/选修： 必修
1.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
2.实验过程及结果
实验（1）：
要求：
- 参考http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6371315.html#SECUNITTEST 完成单元测试的学习
- 提交最后三个JUnit测试用例（正常情况，错误情况，边界情况）都通过的截图，截图上要有画图加水印，输入自己的学号
- 本提交点考查JUnit会不会使用，测试用例至少要包含正常情况，错误情况，边界情况的测试
结果提交截图：
图一：
图二：
实验最终代码链接：
本实验收获：
- 这个实验目的是让我们学习的是单元测试（这里的单元测试并不是我们固有观念里的考试）。什么是单元测试？单元测试（unit testing），是指对软件中的最小可测试单元进行检查和验证。Java编程时，程序员对类实现的测试叫单元测试，通过单元测试我们可以减少所写类中的Bug，这大概就是我所理解的单元测试了。补充一点，单元测试的过程也叫做TDD(Test Driven Devlopment, 测试驱动开发) 。
- 那么问题来了，怎样实现单元测试呢？难道说只能通过if语句判断，然后输出来判断（实验过程中发现这样做需要纯手敲很多代码，工作效率很低）！！！！！或者说有什么更好好的途径来实现单元测试吗？答案就是Java中有单元测试工具JUnit来辅助进行TDD，具体的准备工作以及JUnit的使用方法，在参考资料中都有详细记录。
- 通过实验我深切认识到代码的实现过程中单元测试的重要性，了解到了诸如伪代码、产品代码、测试代码、TDD等全新的概念，并且学会了如何通过JUnit来高效的实现单元测试，受益匪浅。
实验（2）：
要求：
- 参考 积极主动敲代码，使用JUnit学习Java http://www.cnblogs.com/rocedu/p/4837092.html
- 以 TDD的方式研究学习StringBuffer
提交你的单元测试用例和测试通过的截图，截图要加上学号水印 - 测试自己会不会写JUnit测试用例
结果提交截图：
实验最终代码链接：
本实验收获
- 本实验的目的是为了让我们进一步学习使用JUnit辅助完成TDD，同时对JAVA中自带的
StringBuffer类研究学习一波。通过本实验我不仅进一步学习了使用JUnit进行TDD测试，而且也彻底打开了我用JDK API的大门，认识到了这个辅助文档对于我们学习JAVA的重要性，受益很是匪浅！！！！
实验（3）：
要求：
-
参考实验二 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 -
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
结果提交截图：
实验最终代码链接：
本实验收获：
- 本实验的目的主要有两个（因为实践有点懵逼，涉及到了多态，还不是很了解！！故而强行分为概念类和实践类两部分！！）吧！
- 一：初步理解设计模式中的OCP和DIP这两种模式。补充说明一下设计模式：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)
关于OCP：对扩充开放（Open For Extension ）要求软件模块的行为必须是可以扩充的，在应用需求改变或需要满足新的应用需求时，我们要让模块以不同的方式工作； 对修改封闭（Closed for Modification ）要求模块的源代码是不可改动的，任何人都不许修改已有模块的源代码。 基于OCP，利用面向对象中的多态性（Polymorphic），更灵活地处理变更拥抱变化，OCP可以用以下手段实现：
（1） 抽象和继承
（2）面向接口编程。
关于DIP：高层模块不应该依赖于低层模块。二者都应该依赖于抽象抽象不应该依赖于细节。细节应该依赖于抽象
- 二：让系统支持Double型。Document类本来是只支持整数型，现在通过继承抽象类及一定的设置可以让系统支持Double型等，可能涉及到了多态（有的地方看不太懂），我就是照着葫芦画瓢而已，在接下来的学习中一定下工夫去学习这一块知识（说实话，这块挺难的！！！）。
- 通过对实验（3）的学习之后，还是那句话：受益匪浅（最起码知道了要做什么，虽然还是不知道怎么去做）！！！
实验（4）：
要求：
- 提交：单元测试代码和运行成功截图及码云上代码链接，截图要加上学号水印
- 任务：以TDD的方式开发一个复数类Complex，要求如下:
// 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)
结果提交截图：
实验最终代码链接：
本实验收获：
- 本实验旨在让我们用TDD的方式开发一个Complex类，该类需要包含一些指定的属性和方法。需要注意的是TDD的方式开发类需要先写出测试代码，即表明需要具备的方法和实现的功能，然后编写产品代码。这与我们常规的直接编写产品代码的方式恰恰相反。但是养成这种习惯对我们以后的编程会有非常大的帮助（有助于提高效率）。这个实验算是对实验（1）和实验（2）的进一步延伸吧！！！收获颇多！
实验（5）：
要求：
- 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
- 类图中只少两个类
- 类，继承，接口实现，组合在UML中表达
结果提交截图：
本实验收获：
- 本实验旨在让我们学会怎样写UML图，同时培养编写代码前先写UML图的良好意识。希望在以后的学习中继续深入的学习吧！！！
3.实验过程中遇到的问题和解决过程
- 问题：
ComplexTest.java执行时出现错误，截图如下：
- 出错原因，经检查发现
toString方法编写出现错误，想输出a-bi的形式需要在a和b之间加一个""使a和b以字符串形式输出，而不是进行减法运算。有错的Complex截图如下：
- 改正过后的Complex类截图如下：
4.感想
JAVA的学习之路还有很长的路要走，继续坚持吧！