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

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%            |