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

20165309 实验二 Java面向对象程序设计