2018-2019-2 20175202实验二《Java面向对象程序设计》实验报告

一、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

二、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。

三、实验步骤

（一）使用JUnit单元测试

1.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";
    }
}

2.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));
    }

}

3.测试截图

（二）TDD测试驱动开发
1.知识点

TDD的一般步骤如下：

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

2.产品代码

public class StringBufferDemo{
    StringBuffer buffer = new StringBuffer();
    public StringBufferDemo(StringBuffer buffer){
        this.buffer = buffer;
    }
    public Character charAt(int i){
        return buffer.charAt(i);
    }
    public int capacity(){
        return buffer.capacity();
    }
    public int length(){
        return buffer.length();
    }
    public int indexOf(String buf) {
        return buffer.indexOf(buf);
    }
}

3.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");
    StringBuffer d = new StringBuffer("StringBufferStringBufferStringBufferStr");
    @Test
    public void testcharAt() {
        assertEquals('S',a.charAt(0));
        assertEquals('e',b.charAt(10));
        assertEquals('f',c.charAt(20));
        assertEquals('B',d.charAt(30));
    }
    @Test
    public void testcapacity() {
        assertEquals(28,a.capacity());
        assertEquals(40,b.capacity());
        assertEquals(52,c.capacity());
        assertEquals(55,d.capacity());
    }
    @Test
    public void testindexOf() {
        assertEquals(0,a.indexOf("Str"));
        assertEquals(3,b.indexOf("ing"));
        assertEquals(6,c.indexOf("Buffer"));
        assertEquals(8,d.indexOf("ff"));
    }
    @Test
    public void testlength() {
        assertEquals(12,a.length());
        assertEquals(24,b.length());
        assertEquals(36,c.length());
        assertEquals(39,d.length());
    }
}

4.测试截图

（三）对设计模式示例进行扩充，让系统支持Boolean类
1.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;
    Document() {
        pd=new Boolean();
    }
    public void DisplayData(){
        pd.DisplayValue();
    }
}
public class MyDoc {
    static Document d;
    public static void main(String[] args) {
        d = new Document();
        d.DisplayData();
    }
}

2.测试截图

（四）以TDD的方式开发一个复数类Complex
1.产品代码

public class Complex{
    private double r;
    private double i;

    public Complex(double r, double i) {
        this.r = r;
        this.i = i;
    }

    public static double getRealPart(double r) {
        return r;
    }

    public static double getImagePart(double i) {
        return i;
    }

    public Complex ComplexAdd(Complex a) {
        return new Complex(r + a.r, i + a.i);
    }
    public Complex ComplexSub(Complex a) {
        return new Complex(r - a.r, i - a.i);
    }
    public Complex ComplexMulti(Complex a) {
        return new Complex(r * a.r - i * a.i, r * a.i + i * a.r);
    }
    public Complex ComplexDiv(Complex a) {
        return new Complex((r * a.i + i * a.r)/(a.i * a.i + a.r * a.r), (i * a.i + r * a.r)/(a.i * a.i + a.r * a.r));
    }

    public String toString() {
        String s = " ";
        if (i > 0)
            s =  r + "+" + i + "i";
        if (i == 0)
            s =  r + "";
        if (i < 0)
            s = r + " " + i + "i";
        return s;
    }
}

2.测试代码

import junit.framework.TestCase;
import org.junit.Test;
public class ComplexTest extends TestCase {
    Complex c1 = new Complex(1, 2);
    Complex c2 = new Complex(2, 2);
    Complex c3 = new Complex(2,0);
    @Test
    public void testgetRealPart() throws Exception {
        assertEquals(-1.1, Complex.getRealPart(-1.1));
        assertEquals(6.0, Complex.getRealPart(6.0));
        assertEquals(0.0, Complex.getRealPart(0.0));
    }
    @Test
    public void testgetImagePart() throws Exception {
        assertEquals(-1.1, Complex.getImagePart(-1.1));
        assertEquals(6.0, Complex.getImagePart(6.0));
        assertEquals(0.0, Complex.getImagePart(0.0));
    }
    @Test
    public void testComplexAdd() throws Exception {
        assertEquals("3.0+4.0i", c1.ComplexAdd(c2).toString());
        assertEquals("3.0+2.0i", c1.ComplexAdd(c3).toString());
        assertEquals("4.0+2.0i", c2.ComplexAdd(c3).toString());
    }
    @Test
    public void testComplexSub() throws Exception {
        assertEquals("-1.0", c1.ComplexSub(c2).toString());
        assertEquals("-1.0+2.0i", c1.ComplexSub(c3).toString());
        assertEquals("0.0+2.0i", c2.ComplexSub(c3).toString());
    }
    @Test
    public void testComplexMulti() throws Exception {
        assertEquals("-2.0+6.0i", c1.ComplexMulti(c2).toString());
        assertEquals("2.0+4.0i", c1.ComplexMulti(c3).toString());
        assertEquals("4.0+4.0i", c2.ComplexMulti(c3).toString());
    }
    @Test
    public void testComplexComplexDiv() throws Exception {
        assertEquals("0.75+0.75i", c1.ComplexDiv(c2).toString());
        assertEquals("1.0+0.5i", c1.ComplexDiv(c3).toString());
        assertEquals("1.0+1.0i", c2.ComplexDiv(c3).toString());
    }
}

3.测试截图

（五）UML类图

三、实验过程中遇到的问题

1.JUnit安装好后，在进行第一项任务时，代码无法运行，且JUnit和Test部分显示都为红色。

解决：单机红色的JUnit和Test，点击出现的小灯泡，IDEA就会帮助配置来解决问题。

2.明明和预期结果一致，却显示false。

解决：自己在定义变量时出现了精度的问题，改变定义，扩大精度，问题得到了解决。

四、实验心得与体会

这次实验我们主要学习了利用JUnit和TDD学习Java，对我来说难度很大。在测试的过程中，因为自己刚刚初次接触，所以即使老师的博客讲解非常详细，自己还是出现了很多错误，要重新开始。这次实验让我遇到了很多困难，但最后实验按照要求的完成，让我的能力有了很大的提高，也有了更多的学好Java这门课的自信。在以后的学习中，我会更加耐心，继续紧跟老师的步伐，来更好的完成每项学习任务，加油。

五、码云代码链接

https://gitee.com/GeXuYang/1059724060/commit/eed1af188d8f2b8fc7e68538fc11c6738d4d4d8a