2018-2019-2 20175234 实验二《Java面向对象程序设计》实验报告

2018-2019-2 20175234 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

   实验要求

   1.没有Linux基础的同学建议先学习《Linux基础入门（新版）》《Vim编辑器》 课程。
   2.完成实验、撰写实验报告，实验报告以博客方式发表在博客园，注意实验报告重点是运行结果，遇到的问题(工具查找，安装，使用，程序的编辑，调试，运行等)、解决办法（空洞的方法如“查网络”、“问同学”、“看书”等一律得0分）以及分析（从中可以得到什么启示，有什么收获，教训等）。报告可以参考范飞龙老师的指导。
6. 严禁抄袭，有该行为者实验成绩归零，并附加其他惩罚措施。

7. 请大家先在实验楼中的~/Code目录中用自己的学号建立一个目录，代码和UML图要放到这个目录中，截图中没有学号的会要求重做，然后跟着下面的步骤练习。

   实验步骤

   一、单元测试

   定义

   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。

   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”

产品代码

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";
   }
}

测试代码(范例：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!"); 
    }
}   

测试结果截图

（正常情况、异常情况、边界情况）

二、TDD(Test Driven Devlopment测试驱动开发)

定义

先写测试代码，然后再写产品代码的开发方法叫“测试驱动开发”（TDD）

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

  安装Junit

  问题：junit 使用org.junit不存在,点到代码中红色的部分显示Cannot resolve symbol 'junit'

  解决措施：File -> Project Struct... -> Libraies -> 点击绿色的加号 ->Java -> 找到 IDEA 安装路径下的 Lib 中的junit-4.12 ->点击OK

  上题习题范例代码截图

  StringBuffer

  产品代码

public class StringBufferDemo {
    public static void main(String [] args){
        StringBuffer buffer = new StringBuffer();
        buffer.append('S');
        buffer.append("tringBuffer");
        System.out.println(buffer.charAt(1));
        System.out.println(buffer.capacity());
        System.out.println(buffer.indexOf("tring"));
        System.out.println("buffer = " + buffer.toString());
     }
}

测试代码

import junit.framework.TestCase;
import org.junit.Test;

public class StringBufferDemoTest extends TestCase {
StringBuffer a =new StringBuffer("StringBuffer");//测试12字节
StringBuffer b=new StringBuffer("StringBufferStringBuffer");//测试24字节
StringBuffer c =new StringBuffer("StringBufferStringBufferStringBuffer");//测试36字节
    @Test
    public void testcharAt() throws Exception{
        assertEquals('S',a.charAt(0));
        assertEquals('i',a.charAt(3));
        assertEquals('g',a.charAt(5));
        assertEquals('r',a.charAt(11));
    }
    @Test
    public void testcapacity()throws Exception{
        assertEquals(28,a.capacity());
        assertEquals(40,b.capacity());
        assertEquals(52,c.capacity());
    }

    @Test
    public void testindexOf()throws Exception{
        assertEquals(0,a.indexOf("Str"));
        assertEquals(3,a.indexOf("ing"));
        assertEquals(5,a.indexOf("gBu"));
        assertEquals(8,a.indexOf("ffer"));

    }

}

测试结果截图

三、面向对象三要素

• 抽象：抽出事物的本质特征而暂不考虑细节，对于复杂的问题分层求解
  过程抽象：结果是函数
  数据抽象：结果是抽象数据类型
• 封装，继承与多态（面向对象的三要素）
  封装：将数据与相关行为包装在一起以实现信息隐藏，java中使用类进行封装，接口是封装准确描述手段

• 继承：关键在于确认子类为父类的一个特殊类型，以封装为基础，继承可以实现代码复用，继承更重要的作用是实现多态。
  多态：同一消息可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式

  四、设计模式初步

• S.O.L.I.D原则
  SRP(Single Responsibility Principle,单一职责原则)
  OCP(Open-Closed Principle,开放-封闭原则)
  对扩充开放，对修改封闭：抽象和继承；面向接口编程
  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)

• 设计模式
  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（trade-offs）

  五、练习

  1使用TDD的方式设计关实现复数类Complex。
  2.实验报告中统计自己的PSP(Personal Software Process)时间