20145328 《Java程序设计》实验二实验报告

实验名称

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

(一)单元测试

用程序解决问题时,要会写三种码:

  1. 先按要求写出伪代码。
  2. 然后写出产品代码。
  3. 最后进行测试。

伪代码如下

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”

完成的产品代码如下

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";
}
}

新建一个测试类,代码如下所示

测试结果如下

测试正常情况的代码和运行结果如下所示

测试出错情况的代码和运行结果如下所示

在这里发现输入值为负时出现错误,修改原代码后测试运行便如下所示通过了

测试边界情况时也发现在当输入值为100时出现错误,修改原代码前后的测试运行结果如下所示

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

先根据需求写测试代码,然后再根据测试写产品代码,使产品代码通过测试。

  1. 先创建一个test文件夹,修改其属性用来存放测试代码。
  2. 在src中新建.java文件,用来编写产品代码。
  3. 创建产品代码中的测试类,并存放到测试文件夹text中。

  1. 根据需求编写测试代码。

试验测试代码:

public class MyUtility {
public static String percentage2fivegrade(int grade) {
return "错误";
}
}

输入测试代码:

package experiment_2.TDD;

import experiment_2.TDD.MyUtility;
import junit.framework.TestCase;
import org.junit.Test; /**
* Created by Administrator on 2016/4/12.
*/
public class MyUtilityTest extends TestCase {
@Test
public void testNormal(){
assertEquals("不及格", MyUtility.percentage2fivegrade(55));
assertEquals("及格", MyUtility.percentage2fivegrade(65));
assertEquals("中等", MyUtility.percentage2fivegrade(75));
assertEquals("良好", MyUtility.percentage2fivegrade(85));
assertEquals("优秀", MyUtility.percentage2fivegrade(95));
}
@Test
public void testException(){
assertEquals("错误",MyUtility.percentage2fivegrade(105));
assertEquals("错误",MyUtility.percentage2fivegrade(-55));
}
@Test
public void testBoundary(){
assertEquals("不及格",MyUtility.percentage2fivegrade(0));
assertEquals("及格",MyUtility.percentage2fivegrade(60));
assertEquals("中等",MyUtility.percentage2fivegrade(70));
assertEquals("良好",MyUtility.percentage2fivegrade(80));
assertEquals("优秀",MyUtility.percentage2fivegrade(90));
assertEquals("优秀",MyUtility.percentage2fivegrade(100));
}
}

5.因为没有产品代码,测试代码存在错误,接下来,输入产品代码。

此时,测试代码运行成功

(三)用UML中的类图来描述类

该项实验于在实验楼上完成

(四)练习

使用TDD的方式设计关实现复数类Complex。

根据需求先写出伪代码

    //ComplexNumber的属性
//m_dRealPart 实部
//m_dImaginaryPart 虚部
//ComplexNumber的方法
//ComplexNumber() 构造函数,将实部,虚部都置为0
//ComplexNumber(double r,double i) 构造函数,创建复数对象的同时完成复数的实部、虚部
//GetRealPart() 获取实部
//GetImaginaryPart() 获取虚部
//SetRealPart(double d) 设置实部
//SetImaginaryPart(double d) 设置虚部
//ComplexAdd(ComplexNumber c) 复数相加
//ComplexAdd(double c) 复数相加
//ComplexMinus(ComplexNumber c) 复数相减
//ComplexMinus(double c) 复数相减
//ComplexMulti(ComplexNumber c) 复数相乘
//ComplexMulti(double c) 复数相乘
//toString()把当前复数对象的实部,虚部组合成a+bi的字符串形式

先写出预期测试代码,代码如下所示

package experiment_2.Complex;

import junit.framework.TestCase;
import org.junit.Test; import static org.junit.Assert.*; /**
* Created by Administrator on 2016/4/14.
*/
public class ComplexTest extends TestCase {
@Test
public void testAdd(){
Complex testa = new Complex(1, 2);
Complex testb = new Complex(3, 5);
Complex testc;
testc = testa.Add(testb);
assertEquals("4.0+7.0i",testc.toString());
}
@Test
public void testMinus(){
Complex testa = new Complex(1, 2);
Complex testb = new Complex(6, 5);
Complex testc;
testc = testa.Minus(testb);
assertEquals("-5.0-3.0i",testc.toString());
}
@Test
public void testMulti(){
Complex testa = new Complex(1, 2);
Complex testb = new Complex(4, 8);
Complex testc;
testc = testa.Multi(testb);
assertEquals("-12.0+16.0i",testc.toString());
}
}

然后根据测试代码和伪代码写出产品代码,产品代码如下所示

package experiment_2.Complex;

/**
* Created by Administrator on 2016/4/14.
*/
public class Complex {
//ComplexNumber的属性
private double m_dRealPart;//m_dRealPart 实部
private double m_dImaginaryPart;//m_dImaginaryPart 虚部
public Complex(double m_dRealPart,double m_dImaginaryPart){
this.m_dRealPart = m_dRealPart;
this.m_dImaginaryPart = m_dImaginaryPart;
} //ComplexNumber的方法
public void Complex(){//ComplexNumber() 构造函数,将实部,虚部都置为0
this.m_dRealPart = 0;
this.m_dImaginaryPart = 0;
}
public void Complex(double r,double i){//ComplexNumber(double r,double i) 构造函数,创建复数对象的同时完成复数的实部、虚部的初始化
this.m_dRealPart = r;
this.m_dImaginaryPart = i;
}
public double GetRealPart(){//GetRealPart() 获取实部
return this.m_dRealPart;
}
public double GetImaginaryPart(){//GetImaginaryPart() 获取虚部
return this.m_dImaginaryPart;
}
public void SetRealPart(double d){//SetRealPart(double d) 设置实部
this.m_dRealPart = d;
}
public void SetImaginaryPart(double d){//SetImaginaryPart(double d) 设置虚部
this.m_dImaginaryPart = d;
}
public Complex Add(Complex c){//ComplexAdd(ComplexNumber c) 复数相加
return new Complex(m_dRealPart+c.m_dRealPart,m_dImaginaryPart+c.m_dImaginaryPart);
}
//ComplexAdd(double c) 复数相加
public Complex Minus(Complex c){//ComplexMinus(ComplexNumber c) 复数相减
return new Complex(m_dRealPart-c.m_dRealPart,m_dImaginaryPart-c.m_dImaginaryPart);
}
//ComplexMinus(double c) 复数相减
public Complex Multi(Complex c){//ComplexMulti(ComplexNumber c) 复数相乘
return new Complex(m_dRealPart*c.m_dRealPart-m_dImaginaryPart*c.m_dImaginaryPart,
m_dRealPart*c.m_dImaginaryPart+m_dImaginaryPart*c.m_dRealPart);
}
//ComplexMulti(double c) 复数相乘
public String toString(){//toString()把当前复数对象的实部,虚部组合成a+bi的字符串形式
String s;
if (m_dRealPart != 0.0){
if (m_dImaginaryPart > 0)
s = new Float(m_dRealPart).toString() + "+" + new Float(m_dImaginaryPart).toString() + "i";
else if (m_dImaginaryPart < 0)
s = new Float(m_dRealPart).toString() + "-" + new Float(-1*m_dImaginaryPart).toString() + "i";
else
s = new Float(m_dRealPart).toString();
}
else {
if (m_dImaginaryPart > 0)
s = new Float(m_dImaginaryPart).toString() + "i";
else if (m_dImaginaryPart< 0)
s = new Float(-1*m_dImaginaryPart).toString() + "i";
else
s = new Float(m_dRealPart).toString();
}
return s;
}
public void putout(Complex c){
System.out.printf("%s%n",toString());
}
}

产品代码运行结果如下

单元测试运行结果如下

心得体会

本次实验作为第二次实验,难度依旧适中,无论是单元测试还是利用UML建模,虽然原来没有接触过,感觉很新奇,但在接触过后也发现并没有预期中的那么困难,这两者从某些方面来说都算是在Java开发过程中的一种应用,更多的也是一种思想思路还有开发方法上的拓展,在练习通过TDD实现Complex类时不仅加深了对于TDD的了解,也逐渐掌握了TDD的应用,编写代码时的效率也比以前要快得多。

PSP(Personal Software Process)时间:

步骤 耗时 百分比
需求分析 20min 11.1%
设计 20min 11.1%
代码实现 1h 33.3%
测试 1h 33.3%
分析总结 20min 11.2%

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