Java面向对象程序设计

北京电子科技学院（BESTI）

                                                                                实     验    报     告

课程：Java        班级：1352        姓名：马悦      学号：20135235

成绩：              指导教师：娄嘉鹏              实验日期：2015.05.07

实验密级：            预习程度：                 实验时间：18:30~21:00

仪器组次：          必修/选修：选修        实验序号：2

实验名称： Java面向对象程序设计

实验目的： 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；了解设计模式。

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

3.严禁抄袭，有该行为者实验成绩归零，并附加其他惩罚措施。

4.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。

实验仪器：

名称	型号	数量
计算机	ThinkPad	1
虚拟机	实验楼	1

实验内容：

（一）单元测试

（1）三种代码

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

（二）面向对象三要素

（1）抽象

（2）封装、继承与多态

（三）设计模式初步

（1）S.O.L.I.D原则

（2）模式与设计模式

（3）设计模式实示例

（四）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

（3）实验要有伪代码，产品代码，测试代码。

实验步骤：

实验一：单元测试

实验二：面向对象三要素

实验三：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)。模式必须使得问题明晰，阐明为什么用它来求解问题，以及在什么情况下有用，什么情况下不能起作用，每个模式因其重复性从而可被复用，本身有自己的名字，有可传授性，能移植到不同情景下。模式可以看作对一个问题可复用的专家级解决方法。 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
• …

这里面最重要的是设计模式，在面向对象中设计模式的地位可以和面向过程编程中的数据结构的地位相当。

（3）设计模式实示例

设计模式(design pattern)提供一个用于细化软件系统的子系统或组件，或它们之间的关系图，它描述通信组件的公共再现结构，通信组件可以解决特定语境中的一个设计问题。

实验四：练习

1.伪代码：

Complex类要输出实部，输出虚部，并按照a+bi的形式输出复数。

Complex类中有两个变量，实部RealPart和虚部ImaginePart；

方法：

getRealPart(int RealPart);返回实部

getImaginePart(int ImaginePart);返回虚部

toString(int RealPart,int ImaginePart);将复数输出成a+bi的格式。

2.测试代码：

import org.junit.Test;
import junit.framework.TestCase;
public class MyComplexTest extends TestCase {

@Test
public void testRealPart() {
assertEquals(1, MyComplex.getRealPart(1));
assertEquals(-1, MyComplex.getRealPart(-1));
assertEquals(5, MyComplex.getRealPart(5));
assertEquals(22, MyComplex.getRealPart(22));
assertEquals(-100, MyComplex.getRealPart(-100));
assertEquals(0, MyComplex.getRealPart(0));
}
@Test
public void testImaginePart(){
assertEquals(1, MyComplex.getImaginePart(1));
assertEquals(-1, MyComplex.getImaginePart(-1));
assertEquals(5, MyComplex.getImaginePart(5));
assertEquals(22, MyComplex.getImaginePart(22));
assertEquals(-100, MyComplex.getImaginePart(-100));
assertEquals(0, MyComplex.getImaginePart(0));
}
@Test
public void testtoString(){
assertEquals("1+2i", MyComplex.toString(1,2));
assertEquals("1-4i", MyComplex.toString(1,-4));
assertEquals("19", MyComplex.toString(19,0));
assertEquals("-3i", MyComplex.toString(0,-3));
assertEquals("0", MyComplex.toString(0,0));
}

}

3.产品代码：

public class MyComplex {
static int r;
static int i;
public static int getRealPart(int RealPart){
r = RealPart;
return r;
}
public static int getImaginePart(int ImaginePart){
i = ImaginePart;
return i;
}
public static String toString (int RealPart,int ImaginePart){
if(RealPart==0 && ImaginePart==0)
return "0";
else if(RealPart == 0)
return ImaginePart+"i";
else if(ImaginePart == 0)
return RealPart+"";
else
{
if(ImaginePart>0)
return RealPart+"+"+ImaginePart+"i";
else if(ImaginePart<0)
return RealPart+""+ImaginePart+"i";
}
return "Wrong!";
}
}

PSP时间分析：

步骤	耗时	百分比
需求分析	10min	10%
设计	15	15%
代码实现	30	30%
测试	30	30%
分析总结	15	15%

实验心得：

试验中Complex类的实现比较难，不知道Complex需要实现什么方法，对TDD的方法也不是很熟悉，不知道需要测试什么。而且在UML画图时，忘记了画箭头，随后补上了。我觉得这次实验相比较第一次实验是有难度的，知识点和内容远比上一次的多，感觉自己的知识掌握的并不牢靠，只是简单的记忆，并不能活学活用，其次，由于一些客观原因（电脑系统，网速等），没能在此次实验中全程使用虚拟机。

虽然编写代码时有些困难，但是我觉得java面向对象的思想很好，有助于理清思路，使程序看起来井井有条，清楚明白。然而，课下还需要对理论知识进行梳理巩固，在今后的学习中多加练习，做得更好。