20155211实验二 Java面向对象程序设计

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

实验步骤

单元测试

(1) 三种代码

  • 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

    1.正常情况下
 public class MyUtilTest {
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!");
}
}
  • 出错情况
 public class MyUtilTest {
public static void main(String[] args) {
//测试出错情况
if(MyUtil.percentage2fivegrade(-10) != "错误")
System.out.println("test failed 1!");
else if(MyUtil.percentage2fivegrade(115) != "错误")
System.out.println("test failed 2!");
else
System.out.println("test passed!");
}
}
  • 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!");
}
}

三种测试后截图如下:

2.TDD测试

  • 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
  • 循环完成所有功能的开发

UML建模

  • 利用StarUML软件进行UML建模,可以将以上思路进行具象化表示
  • 显示如下,很清楚地展现了每个类的成员变量、方法函数:

设计模式

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,它基于软件设计中的高内聚性定义
  • OCP(Open-Closed Principle,开放-封闭原则)

    • OCP可以用以下手段实现:(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
    • 使用指向基类的指针或引用的函数,必须能够在不知道具体派生类对象类型的情况下使用它
    • 核心思想是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)

    • 高层模块不应该依赖于低层模块。二者都应该依赖于抽象
    • 抽象不应该依赖于细节。细节应该依赖于抽象
  • 模式与设计模式

  • 设计模式:创建型,结构型,行为型

  • 设计模式实示例

使用TDD的方式设计关实现复数类Complex

  • 产品代码
public class Complex {    //a + bi
private double a;
private double b; public Complex(){ //构造方法,置0
this.a = 0;
this.b = 0;
} public Complex(double a, double b) { //构造方法,初始化一个复数
this.a = a;
this.b = b;
} public double getA(){ //获取实部
return this.a;
}
public double getB(){ //获取虚部
return this.b;
} public double setA(double a){ //设置实部
this.a = a;
return a;
}
public double setB(double b){ //设置虚部
this.b = b;
return b;
} Complex ComplexAdd(Complex c){//复数相加
double a = c.getA();
double b = c.getB();
double newA = a + this.a;
double newB = b + this.b;
Complex Result = new Complex(newA,newB);
return Result;
} Complex ComplexMinus(Complex c){//复数相减
double a = c.getA();
double b = c.getB();
double newA = a - this.a;
double newB = b - this.b;
Complex Result = new Complex(newA,newB);
return Result;
} Complex ComplexMulti(Complex c){//复数相乘
double a = c.getA();
double b = c.getB();
double newA = a * this.a;
double newB = b * this.b;
Complex Result = new Complex(newA,newB);
return Result;
} Complex ComplexDiv(Complex c){//复数相乘
double a = c.getA();
double b = c.getB();
double newA = a / this.a;
double newB = b / this.b;
Complex Result = new Complex(newA,newB);
return Result;
} public String toString() {
String s = " ";
if (b > 0)
s = a + "+" + b + "i";
if (b == 0)
s = a + "";
if (b < 0)
s = a + " " + b + "i";
return s;
}
}

PSP时间

步骤 耗时 百分比
需求分析 15min 3/20
设计 25min 1/4
代码实现 20min 1/5
测试 15min 3/20
分析总结 25min 1/4

总结

这次实验较上次相比,感觉难度有明显的增加。因此也花费了更多时间,在实验的中间步骤中也出现了一些看不懂的地方。将会更加认真的学习java,多多向学得好的同学请教。

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