2016-2017-2 20155302 实验二《Java面向对象程序设计》实验报告
2017-04-21 16:06
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2016-2017-2 20155302 实验二《Java面向对象程序设计》实验报告
实验内容
1.初步掌握单元测试和TDD2.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
实验要求
1.参考Intellj IDEA 简易教程提交最后三个测试用例都通过的截图,截图上要有画图加水印,输入自己的学号。
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,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。
3.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
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
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
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
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
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
4.以TDD的方式开发一个复数类Complex支持加减乘除。
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
(一)单元测试
(1)三种代码
(1)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”
(2)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"; } }
(3)测试代码:
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!"); } }
修改后的实验:
运行通过:
(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
实验步骤
学习在IDEA下使用TDD
一开始按照娄老师的教程进行,发现失败了!!!电脑中并没有办法下载娄老师要求的Junit!于是很慌不知所措。
后来看到狄惟佳同学的博客的指导,真的太全面了,在里面找到了解决方法
第二个实验:
第四个实验:
实验代码:
public class Complex { double RealPart; double ImagePart; public Complex(){ this.ImagePart=0; this.RealPart=0; } public Complex(double RealPart, double ImagePart) { this.RealPart = RealPart; this.ImagePart = ImagePart; } public double getRealPart(){ return this.RealPart; } public double getImagePart(){ return this.ImagePart; } public double setRealPart(double R){ this.RealPart = R; return R; } public double setImagePart(double I){ this.ImagePart = I; return I; } Complex ComplexAdd(Complex a){ double R = a.getRealPart(); double I = a.getImagePart(); double cr = R + this.RealPart; double ci = I + this.ImagePart; Complex c = new Complex(cr,ci); return c; } Complex ComplexSub(Complex a){ double R = a.getRealPart(); double I = a.getImagePart(); double cr = R - this.RealPart; double ci = I - this.ImagePart; Complex c = new Complex(cr,ci); return c; } Complex ComplexMultib(Complex a){ double R = a.getRealPart(); double I = a.getImagePart(); double cr = R * this.RealPart; double ci = I * this.ImagePart; Complex c = new Complex(cr,ci); return c; } Complex ComplexDiv(Complex a){ double R = a.getRealPart(); double I = a.getImagePart(); double cr = R / this.RealPart; double ci = I / this.ImagePart; Complex c = new Complex(cr,ci); return c; } public String toString() { String complex=new String(); if (ImagePart > 0) complex = "(" + RealPart + "+" + ImagePart + "i" + ")"; if (ImagePart == 0) complex = "(" + RealPart + ")" ; if (ImagePart < 0) complex = "(" + RealPart + "-" + ImagePart + "i" + ")"; return complex; } }
测试类代码:
import junit.framework.TestCase; import org.testng.annotations.Test; import java.math.BigDecimal; /** * Created by hp on 2017/4/20. */ public class ComplexTest extends TestCase { Complex a=new Complex(14,4); Complex b=new Complex(5,-2); Complex c=new Complex(2,1); Complex d=new Complex(4,0); Complex m=new Complex(); @Test public void testGetRealPart() throws Exception { assertEquals(14.0,a.getRealPart()); assertEquals(5.0,b.getRealPart()); } @Test public void testGetImagePart() throws Exception { assertEquals(4.0,a.getImagePart()); assertEquals(-2.0,b.getImagePart()); } @Test public void testSetRealPart() throws Exception { m.setRealPart(1); assertEquals(1.0,m.getRealPart()); } @Test public void testSetImagePart() throws Exception { m.setImagePart(4); assertEquals(4.0,m.getImagePart()); } @Test public void testComplexAdd() throws Exception { m=a.ComplexAdd(b); assertEquals("(19.0+2.0i)",m.toString()); m=a.ComplexAdd(c); assertEquals("(16.0+5.0i)",m.toString()); } @Test public void testComplexSub() throws Exception { m=b.ComplexSub(a); assertEquals("(9.0+6.0i)",m.toString()); m=c.ComplexSub(b); assertEquals("(3.0--3.0i)",m.toString()); } @Test public void testComplexMultib() throws Exception { m=a.ComplexMultib(b); assertEquals("(70.0--8.0i)",m.toString()); m=a.ComplexMultib(c); assertEquals("(28.0+4.0i)",m.toString()); } @Test public void testComplexDiv() throws Exception { m=c.ComplexDiv(a); assertEquals("(7.0+4.0i)",m.toString()); m=c.ComplexDiv(b); assertEquals("(2.5--2.0i)",m.toString()); } }
面向对象三要素
(1)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。面向对象的思想涉及到软件开发的各个方面,如面向对象分析(OOA)、面向对象设计(OOD)、面向对象编程实现(OOP)。OOA根据抽象关键的问题域来分解系统,关注是什么(what)。OOD是一种提供符号设计系统的面向对象的实现过程,用非常接近问题域术语的方法把系统构造成“现实世界”的对象,关注怎么做(how),通过模型来实现功能规范。OOP则在设计的基础上用编程语言(如Java)编码。贯穿OOA、OOD和OOP的主线正是抽象。
封装:将与某一将数据与相关行为包装在一起以实现信息就隐藏,核心内容是模块化和信息隐藏,与此相伴的是接口的使用。
教材给出的代码:
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() + "!"; } }
利用StarUML完成建模,得到如下图所示:
(三)设计模式初步
(1)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)
(2)模式与设计模式
模式是某外在环境(Context) 下﹐对特定问题(Problem)的惯用解决之道(Solution)。
(2)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
(3)设计模式实示例
设计模式四个基本元素
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
(四)练习
让系统支持boolean类,并在MyDoc类中添加测试代码表明添加正确。实验代码:
/** * Created by lovelysong on 17-4-21. */ abstract class Data{ public abstract void DisplayValue(); } class Integer extends Data { int value; Integer(){ value=100; } public void DisplayValue(){ System.out.println(value); } } class Boolean extends Data{ boolean value; Boolean(){ value=true; } public void DisplayValue(){ System.out.println(value); } } class Document { Data pd; Document() { pd=new Boolean(); } public void DisplayData(){ pd.DisplayValue(); } } public class MyDoc { static Document d; public static void main(String[] args) { d = new Document(); d.DisplayData(); } }
运行截图:
PSP(Personal Software Process)时间
步骤 | 耗时 | 百分比 |
---|---|---|
需求分析 | 15min | 7.5% |
设计 | 40min | 20% |
代码实现 | 80min | 40% |
测试 | 50min | 25% |
分析总结 | 15min | 7.5% |
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