20155336 《Java程序设计》实验二 (Java面向对象程序设计)实验报告

实验内容

  • 初步掌握单元测试和TDD

  • 理解并掌握面向对象三要素:封装、继承、多态

  • 初步掌握UML建模

  • 熟悉S.O.L.I.D原则

  • 了解设计模式

实验步骤

伪代码->用特定编程语言翻译成产品代码->测试代码验证

(一)单元测试

(1)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”

(2)产品代码

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";
}
}

(3)测试代码XXXXTest

/**
* Created by lovelysong on 17-4-21.
*/
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!");
//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!");
//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!");
}
}

(4) 测试结果

TDD(Test Driven Devlopment, 测试驱动开发)

测试代码→产品代码

  • TDD的一般步骤如下:

    1:明确当前要完成的功能,记录成一个测试列表
    2:快速完成编写针对此功能的测试用例
    3:测试代码编译不通过(没产品代码呢)
    4:编写产品代码
    5:测试通过
    6:对代码进行重构,并保证测试通过(重构下次实验练习)
    7:循环完成所有功能的开发
  • IDEA中使用JUnit:安装插件 → 新建一个空类MyUtil1 → 创建JUnit3的测试用例 → 增加一个测试用例testNormal

  • 在操作的过程中遇到TestCase、junit和@Test是红色的问题

  • 需要在IDEA中的项目(模块)中加入junit.jar包和junit-4.12.jar两个包。

面向对象三要素:封装、继承、多态

1.抽象——函数
2.封装、继承与多态:
  • 面向对象分析(OOA):根据抽象关键的问题域来分解系统,关注是什么(what):提供符号设计系统的面向对象的实现过程,用非常接近问题域术语的方法把系统构造成“现实世界”的对象,关注怎么做(how),通过模型来实现功能规范。
  • 面向对象设计(OOD):在设计的基础上用编程语言(如Java)编码
  • 封装带来模块化(Modularity)和信息隐藏(Information hiding)的好处;接口(interface)是封装的准确描述手段。

    public class Dog {
    private String color;
    public String getColor() {
    return color;
    }
    public void setColor(String color) {
    this.color = color;
    }
    public String bark(){
    return "汪汪";
    }
    public String toString(){
    return "The Dog's color is " + this.getColor() +", and it shouts "+ this.bark() + "!";
    }
    }

    Dog类通过使用类和访问控制(private,public)隐藏了属性color,开放了接口setColor(),getColor(),bark()和toString。

  • 用UML展示

设计模式

1.S.O.L.I.D原则

  • SRP(Single ResponsibilityPrinciple,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.设计模式:创建型,结构型,行为型

3.设计模式实例

  • 让系统支持Byte类

    abstract class Data {
    abstract public void DisplayValue();
    }
    /*class Byte {
    byte value;
    public Byte(){
    value=15;
    }
    public void DisplayValue(){
    System.out.println(value);
    }
    }*/
    class Document {
    Byte pi;
    public Document(){
    pi = new Byte();
    }
    public void DisplayData(){
    pi.DisplayValue();
    }
    }
    class Byte extends Data {
    byte value;
    Byte() {
    value=15;
    }
    public void DisplayValue(){
    System.out.println (value);
    }
    }
    // Pattern Classes
    abstract class Factory {
    abstract public Data CreateDataObject();
    }
    class ByteFactory extends Factory {
    public Data CreateDataObject(){
    return new Byte();
    }
    }
    public class MyDoc1{
    static Document d;
    public static void main(String [] args) {
    d = new Document();
    d.DisplayData();
    }
    }
  • 运行结果如下:

二、实验过程中遇到的问题

  • 问题一:在IDEA中的项目(模块)中加入junit.jar包后,@Test和junit依然是红色的,如图所示

  • 解决方案: 还需要添加junit-4.12.jar路径

  • 问题二

    看过老师的要求后发现自己之前提交的不合格,设置测试类时出现这样的编译错误

  • 解决方案: 发现是自己的产品代码有问题,在询问了同学后进行修改,修改如下:

    public class MyUtil1{
    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";
    }
    }
  • 运行结果如下:

三、实验感想和体会

其实单元测试不仅能保证项目进度还能优化你的设计。有些开发者会说,写单元测试代码太费劲了,比写业务代码还麻烦。可是如果强迫开发者 

必须写单元测试代码的时候。聪明且又想‘偷懒’的开发人员为了将来可以更方便地编写测试代码。唯一的办法就是通过优化设计,尽可能得将业

务代码设计成更容易测试的代码。慢慢地开发者就会发现。自己设计的程序耦合度也越来越低。每个单元程序的输入输出,业务内容和异常情况

都会尽可能变得简单。最后发现自己的编程习惯和设计能力也越来越能够轻松驾驭。

四、实验PSP (Presonal Sowftware Process)时间

| 步骤       | 耗时         |   百分比            | 

| 需求分析    |5             |   6.25%           | 

| 设计       | 10           |  12.5%             | 

| 代码实现    | 50           | 62.5%              | 

| 测试       | 10           | 12.5%              | 

| 分析总结    | 5            |   3.25%            |  

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