20169205实验二 Java面向对象程序设计

20169205实验二 Java面向对象程序设计

实验内容及步骤

（一）单元测试

1.三种代码

伪代码：以简洁的自然语言表明设计步骤；

产品代码：用以实现特定功能的程序或机器语言；

测试代码：用以对产品代码进行测试的代码

举例

学生考试等级划分程序产品代码

package java2;
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";
         } 
     }

其用到的测试代码如下

测试一：选取某一合法输入值进行测试

package java2;
public class MyUtilTest
{
    public static void main(String[] args)
    { // 百分制成绩是50时应该返回五级制的“不及格”
        if(MyUtil.percentage2fivegrade(50) != "不及格")
            System.out.println("test failed!");
        else System.out.println("test passed!");
    }
}

测试二：全面覆盖各等级段

package java2;
public class MyUtilTest2
{
    public static void main(String[] args)
    {
        //测试正常情况
        if(MyUtil.percentage2fivegrade(55) != "不及格")
            System.out.println("test failed!");
        else if(MyUtil.percentage2fivegrade(65) != "及格")
            System.out.println("test failed!");
        else if(MyUtil.percentage2fivegrade(75) != "中等")
            System.out.println("test failed!");
        else if(MyUtil.percentage2fivegrade(85) != "良好")
            System.out.println("test failed!");
        else if(MyUtil.percentage2fivegrade(95) != "优秀")
            System.out.println("test failed!");
        else System.out.println("test passed!");
    }
}

测试三：测试分段结点

package java2;
public class MyUtilTest3
{
    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!");
    }
}

通过此对产品代码改进

将

//如果成绩小于60，转成“不及格”
         if (grade < 60)
             return "不及格";

改为

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";

运行结果（检测问题）：

2.TDD(Test Driven Devlopment, 测试驱动开发)

TDD，顾名思义，是为了解决产品代码的漏洞，而以程序测试推动程序开发即先写测试代码，然后再写产品代码的开发方式。

明确当前待完成功能并记录成测试列表——〉

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——〉

编写产品代码——〉

测试通过——〉

对代码进行重构，并保证测试通过——〉

循环完成所有功能开发

java中有单元测试工具JUnit来辅助进行TDD。具体过程见下：

（文字表述）：java——〉File——〉New——〉Java Project——〉TDDDemo——〉右键单击TDDDemo——〉New——〉Source Folder——〉test——右键单击test——〉New——〉JUnit Test Case——〉MyUtilTest——〉其superclass改为junit.framework.TestCase

逐步完善测试代码如下（包括testNormal 、testException、testBoundary）：

import org.junit.Test;
import junit.framework.TestCase;
public class MyUtilTest extends TestCase
{
         @Test
         public void testNormal()
         {
                  assertEquals("不及格", MyUtil.percentage2fivegrade(55));
                  assertEquals("及格", MyUtil.percentage2fivegrade(65));
                  assertEquals("中等", MyUtil.percentage2fivegrade(75));
                  assertEquals("良好", MyUtil.percentage2fivegrade(85));
                  assertEquals("优秀", MyUtil.percentage2fivegrade(95));
                  }
         @Test
         public void testException()
         {
                  assertEquals("错误", MyUtil.percentage2fivegrade(105));
                  assertEquals("错误", MyUtil.percentage2fivegrade(-55));
         }
         @Test
         public void testBoundary()
         {
                  assertEquals("不及格", MyUtil.percentage2fivegrade(0));
                  assertEquals("及格", MyUtil.percentage2fivegrade(60));
                  assertEquals("中等", MyUtil.percentage2fivegrade(70));
                  assertEquals("良好", MyUtil.percentage2fivegrade(80));
                  assertEquals("优秀", MyUtil.percentage2fivegrade(90));
                  assertEquals("优秀", MyUtil.percentage2fivegrade(100));
         }
         }

在src中新建MyUtil类并输入产品代码，然后运行测试代码（Run as——> JUnit Test）

运行结果如下（分别为修改产品代码前后测试结果）：

总结：

进行产品开发时，既要保证产品代码的正确性，又要保证投入成本的可行性。结合一次代码编写很可能出现漏洞的实际情况，开发出了针对产品的测试代码；为了减少工作量，节约资源成本，又有了TDD方法。此方法创新之处在于“测试驱动”，即提前设置好标准，达到标准即视为合格，这一思想在其他很多领域也是通用的管理办法。

（二）设计模式初步

（1）S.O.L.I.D原则

• SRP(Single Responsibility Principle,单一职责原则)

对象提供单一职责的高度封装，对象的改变仅仅依赖于单一职责的改变

• OCP(Open-Closed Principle,开放-封闭原则)

即对扩充开放（功能可增加），对修改封闭（源代码不可改动）

OCP实现手段：（1）抽象和继承，（2）面向接口编程

• LSP(Liskov Substitusion Principle,Liskov替换原则)

子类必须可以被其基类所代，父类型对象可以被子类型对象所取代

• ISP(Interface Segregation Principle,接口分离原则)

客户不应该依赖他们并未使用的接口

• 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。其中最重要的是设计模式。

（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

示例如下

package wl;
class Integer
{
    int value;
    public Integer()
    {
        value=100;
    }
    public void DisplayValue()
    {
        System.out.println(value);
    }
}
class Document
{
    Integer pi;
    public Document()
    {
        pi = new Integer();
    }
    public void DisplayData()
    {
        pi.DisplayValue();
    }
}
public class MyDoc
{
    static Document d;
    public static void main(String [] args)
    {
        d = new Document();
        d.DisplayData();
    }
}

修改为支持double类

package wl;
//Server Classes
abstract class Data
{
    abstract public void DisplayValue();
}
class Doubleextends Data
{
    double value;
    Double()
    {
        value=100;
    }
    public void DisplayValue()
    {
        System.out.println (value);
    }
}
// Pattern Classes
abstract class Factory
{
    abstract public Data CreateDataObject();
}
class IntFactory extends Factory
{
    public Data CreateDataObject()
    {
        return new Double();
    }
}
//Client classes
class Document
{
    Data pd;
    Document(Factory pf)
    {
        pd = pf.CreateDataObject();
    }
    public void DisplayData()
    {
        pd.DisplayValue();
    }
}
//Test class
public class MyDoc3
{
    static Document d;
    public static void main(String[] args)
    {
        d = new Document(new IntFactory());
        d.DisplayData();
    }
}

结果如下：

（三）练习

使用TDD的方式设计实现复数类Complex。

设计思路：在测试类中，人为设置测验标准（即注明若干情况下的输出量，应本着尽可能全面的原则）；在产品代码中，为了符合测试类标准，应该分情况进行输出。

代码实现：

import org.junit.Test;
import junit.framework.TestCase;
public class FushuTest extends TestCase {
    @Test
    public void test() {
        assertEquals("a输入错误  ", Fushu.fushu(0.0,10.0));
        assertEquals("b输入错误  ",Fushu.fushu(9.0, 0.0));
        assertEquals("9.0i+10.0",Fushu.fushu(9.0, 10.0));
    }
}

public class Fushu
{
    public static String fushu(double a,double b)
    {
        if(a == 0.0)
            return "a输入错误  ";
        if(b == 0.0)
            return "b输入错误  ";
        else
        {
            String t = a+"i+"+b;
            return t;
        }
    } 
}

(四) StartUML作图

实验中的问题和解决过程

How do I re-include a class into the build path in Intellij IDEA?

解决

EDIT: Figured it out myself. Go to Settings>Project Settings>Compiler>Excludes and delete the entry

作业项目地址

码云项目地址

代码托管

实验总结

步骤	耗时	百分比
需求分析	20min	13.8%
设计	30min	20.7%
代码实现	60min	41.4%
测试	15min	10.3%
总结分析	20min	13.8%

感想

希望能够通过系统地学习，探索一些开源项目并改进功能，养成良好的开发习惯，形成一套完整的android生态知识体系，并能完全自主开发一款具有一定实用价值的app。