2018-2019-2 20175126谢文航 实验二《Java面向对象程序设计》实验报告

一、实验报告封面

• • 课程：Java程序设计 班级：1751 班 姓名：谢文航 学号：20175126
  • 指导教师：娄嘉鹏 实验日期：2019年4月17日
  • 实验时间：--- 实验序号：实验二
  • 实验名称：Java开发环境的熟悉
  • 实验题目：
  • 实验要求：
    • 完成实验二《Java面向对象程序设计》中的内容
    • 其中Eclipse相关的内容参考Intellj IDEA 简易教程换成IDEA实现
    • 参考实验二《Java面向对象程序设计》的一点说明,完成云班课中的检查点，也可以先完成实验报告，直接提交。注意不能只有截图，要有知识点，原理，遇到的问题和解决过程等说明。实验报告中一个检查点要有多张截图。
    • 发表实验报告博客，标题“学期（如2018-2019-2） 学号（如20175300）实验二《Java面向对象程序设计》实验报告”

二、实验内容

（一）单元测试

　　(1) 三种代码： 伪代码、产品代码、测试代码。
　　伪代码与具体编程语言无关，伪代码从意图层面来解决问题，最终，伪代码是产品代码最自然的、最好的注释。

• 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) {
          if (grade < 0)
              return "错误";
          else if(grade<60){
              return "不及格";
          }
          else if(grade<70){
              return "及格";
          }
          else if(grade<80){
              return "中等";
          }
          else if (grade<90){
              return "良好";
          }
          else if (grade<=100){
              return "优秀";
          }
          else
              return "错误";
      }
  }

• 测试代码：

• 测试代码：
  import junit.framework.TestCase;
  import org.junit.Test;
  
  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(-55));
          assertEquals("错误",MyUtil.percentage2fivegrade(115));
      }
      @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));
      }
  }

• 具体流程：在IDEA中打开一个项目，并打开其测试项，插入代码

• 

• 但是一般刚插进去的时候，test部分会是红色的，这需要我们先插入Junit包：

• 首先用everthing找到junit.jar的位置：

• 

• 然后插入junit.jar：

• 

• 接下来根据要求补充完整后，运行，看是否结果符合预期。

• 

• 最终运行测试图：

• 

（二）TDD(Test Driven Devlopment, 测试驱动开发)

• 一般步骤
  • 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

• 产品代码

  public class StringBufferDemo {
      public static void main(String [] args){
          StringBuffer buffer = new StringBuffer();
          buffer.append('S');
          buffer.append("tringBuffler");
          System.out.println(buffer.charAt(1));
          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");
    StringBuffer b = new StringBuffer("StringBufferStringBuffer");
    StringBuffer c = new StringBuffer("StringBufferStringBufferStringBuffer");
    @Test
    public void testcapacity() throws Exception{
        assertEquals(28,a.capacity());
        assertEquals(40,b.capacity());
        assertEquals(52,c.capacity());
    }
    @Test
    public void testcharAt() throws Exception{
        assertEquals('S',a.charAt(0));
        assertEquals('g',a.charAt(5));
        assertEquals('r',a.charAt(11));
    }
    @Test
    public void testlength() throws Exception{
        assertEquals(12,a.length());
        assertEquals(24,b.length());
        assertEquals(36,c.length());
    }
    @Test
    public void testindexOf() throws Exception{
        assertEquals(0,a.indexOf("Str"));
        assertEquals(5,a.indexOf("gBu"));
        assertEquals(7,a.indexOf("uff"));
    }

}

• 照例，创建好StringBufferDemo.java后，创建一个test:

• 

• 测试结果运行图：

• 

（三）任务三：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

• 产品代码

  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,qw;
      Document() {
          pd=new Integer();
          qw=new Boolean();
      }
      public void DisplayData(){
          pd.DisplayValue();
          qw.DisplayValue();
      }
  }
  public class MyDoc {
      static Document d;
      public static void main(String[] args) {
          d = new Document();
          d.DisplayData();
      }
  }

• 首先我们根据要求算一下自己应该做第几题：26%2=2，所以做第二题：

• 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

• 要想输出Boolean，就必须要先添加一个Boolean的小类，可以依葫芦画瓢，根据上面Integer的内容写出Boolean的代码：

• 

• 最后再在输出的Document类上加上刚才增加的内容：

• class Document {
      Data pd,qw;
      Document() {
          pd=new Integer();
          qw=new Boolean();
      }
      public void DisplayData(){
          pd.DisplayValue();
          qw.DisplayValue();
      }
  }
  

  　　

• 最终运行结果图，符合预期：

• 

（四）任务四：以TDD的方式开发一个复数类Complex

• 产品代码

  import static java.lang.Math.sqrt;
  
  public class MyComplex {
          double realpart,imagepart;
          public MyComplex(double R,double I){
              realpart=R;
              imagepart=I;
          }
          public double getRealPart(){
               return realpart;
          }
          public double getImagePart(){
              return imagepart;
          }
          public MyComplex Complexjiafa(MyComplex a){
              return new MyComplex((realpart+a.realpart),imagepart+a.imagepart);
          }
           public MyComplex Complexjianfa(MyComplex a){
          return new MyComplex((realpart-a.realpart),imagepart-a.imagepart);
           }
           public MyComplex Complexchengfa(MyComplex a){
          return new MyComplex((realpart*a.realpart-imagepart*a.imagepart),realpart*a.imagepart+imagepart*a.realpart);
           }
           public MyComplex Complexchufa(MyComplex a){
              double d = sqrt(a.realpart*a.realpart)+sqrt(a.imagepart*a.imagepart);
              double e = (realpart*a.imagepart-imagepart*a.realpart);
          return new MyComplex((realpart*a.realpart+imagepart*a.imagepart)/d,imagepart/a.imagepart);
      }
          public static void main(String args[]){
              MyComplex w = new MyComplex(2,10);
              MyComplex e = new MyComplex(1,3);
              MyComplex a = new MyComplex(4,5);
              MyComplex b = new MyComplex(3,7);
              a.Complexjiafa(b);
              System.out.println("("+a.realpart+"+"+a.imagepart+"i)+("+b.realpart+"+"+b.imagepart+"i)="+a.Complexjiafa(b).realpart+"+"+a.Complexjiafa(b).imagepart+"i");
              System.out.println("("+a.realpart+"+"+a.imagepart+"i)-("+e.realpart+"+"+e.imagepart+"i)="+a.Complexjianfa(e).realpart+"+"+a.Complexjianfa(e).imagepart+"i");
              System.out.println("("+a.realpart+"+"+a.imagepart+"i)*("+b.realpart+"+"+b.imagepart+"i)="+a.Complexchengfa(b).realpart+"+"+a.Complexchengfa(b).imagepart+"i");
              System.out.println("("+a.realpart+"+"+a.imagepart+"i)/("+w.realpart+"+"+w.imagepart+"i)="+a.Complexchufa(w).realpart+"+"+a.Complexchufa(w).imagepart+"i");
          }
  
      }

• 测试代码

• import junit.framework.TestCase;
  import org.junit.Test;
  
  public class MyComplexTest extends TestCase {
      MyComplex a = new MyComplex(4,5);
      MyComplex b = new MyComplex(3,7);
      MyComplex c = new MyComplex(2.7,9.5);
      MyComplex d = new MyComplex(8,2.1);
      MyComplex e = new MyComplex(8,15);
      @Test
      public void testgetRealPart() throws Exception {
          assertEquals(4.0,a.getRealPart());
          assertEquals(2.7,c.getRealPart());
      }
      @Test
      public void testgetImagePart()throws Exception{
          assertEquals(7.0,b.getImagePart());
          assertEquals(2.1,d.getImagePart());
      }
      @Test
      public void testComplexjiafa()throws Exception{
          assertEquals(7.0,a.Complexjiafa(b).realpart);
          assertEquals(11.6,c.Complexjiafa(d).imagepart);
      }
      @Test
      public void testComplexjianfa()throws Exception{
          assertEquals(1.0,a.Complexjianfa(b).realpart);
          assertEquals(7.4,c.Complexjianfa(d).imagepart);
      }
      @Test
      public void testComplexchengfa()throws Exception{
          assertEquals(-23.0,a.Complexchengfa(b).realpart);
          assertEquals(81.67,c.Complexchengfa(d).imagepart);
      }
      @Test
      public void testComplexchufa()throws Exception{
          assertEquals(2.0,e.Complexchufa(a).realpart);
          assertEquals(3.0,e.Complexchufa(a).imagepart);
      }
  }
  

  　　

• 首先思路是，要有一个定义复数的函数，即有实数部，和虚数部：

• 

• 再设计一个，返回实数部和返回虚数部的函数：

• 

• 最后再依次设计加减乘除的算法：

• 

• 最后再增加一个test对其进行测试，看是否符合预期：

• 测试图：

• 
• 
• 

（五）任务五：使用StarUML对实验二中的代码进行建模

• UML图：

• 

三、实验中遇到的问题及解决过程

问题1：添加junit.jar包后还是找不到文件test

问题1解决办法：

上网百度了一下，只要再将Junit-4.12.jar添加进去即可

问题2：在test的时候出现看不懂的英文错误

问题2解决办法：

百度了一下，test部分的名称必须为主程序里有的类，且首字母必须为小写。

问题3：出现错误：无法从静态上下文中引用上文方法

问题3解决办法：

使用getRealPart（）函数的方法错误，应改为所定义的函数方式。

四、实验体会

本次实验我感觉难度很大，在做实验的时候，也在不停的百度，看能否解决自己的问题，虽然很累但收获也很多，并且也学会了UNL图的制作办法。

五、参考资料

• Intellj IDEA 简易教程
• 20175308 实验二《Java面向对象程序设计》实验报告
• 实验二《Java面向对象程序设计》的一点说明
• UML类图简介