实验二
2015-05-07 18:13 20135114王朝宪 阅读(139) 评论(0) 编辑 收藏 举报20135114 王朝宪
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。
实验步骤
(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:
3.测试代码:
(二)TDD(Test Driven Devlopment, 测试驱动开发)
(1)概念:先写测试代码,然后再写产品代码的开发方法叫“测试驱动开发”(TDD)。
(2)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
(3)优势:基于TDD,我们不会出现过度设计的情况,需求通过测试用例表达出来了,我们的产品代码只要让测试通过就可以了。
(4)将百分制转五分制改写成TDD
(二)面向对象三要素
1、抽象
(1)“去粗取精、化繁为简、由表及里、异中求同”的能力
(2)过程抽象、数据抽象
2、封装、继承与多态
(1)面向对象的三要素:封装、继承、多态。
(2)面向对象的思想涉及到软件开发的各个方面,如面向对象分析(OOA)、面向对象设计(OOD)、面向对象编程实现(OOP)。OOA根据抽象关键的问题域来分解系统,关注是什么(what)。贯穿OOA、OOD和OOP的主线正是抽象。
OOD中建模会用图形化的建模语言UML(Unified Modeling Language),UML是一种通用的建模语言。
(3)封装
封装实际上使用方法(method)将类的数据隐藏起来,控制用户对类的修改和访问数据的程度,从而带来模块化(Modularity)和信息隐藏(Information hiding)的好处;接口(interface)是封装的准确描述手段。
三)设计模式初步
1、S.O.L.I.D原则
如何借助抽象思维用好三要素特别是多态是非常困难的,S.O.L.I.D类设计原则是一个很好的指导:
• SRP(Single Responsibility Principle,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、模式与设计模式
模式是某外在环境(Context) 下﹐对特定问题(Problem)的惯用解决之道(Solution)。模式必须使得问题明晰,阐明为什么用它来求解问题,以及在什么情况下有用,什么情况下不能起作用。每个模式因其重复性从而可被复用,本身有自己的名字,有可传授性,能移植到不同情景下。模式可以看作对一个问题可复用的专家级解决方法。
计算机科学中有很多模式:
• GRASP模式
• 分析模式
• 软件体系结构模式
• 设计模式:创建型,结构型,行为型
• 管理模式: The Manager Pool 实现模式
• 界面设计交互模式
• …
3、设计模式实示例
(1)设计模式(design pattern)提供一个用于细化软件系统的子系统或组件,或它们之间的关系图,它描述通信组件的公共再现结构,通信组件可以解决特定语境中的一个设计问题。
设计模式背后是抽象和SOLID原则。
(2)设计模式有四个基本要素:
• Pattern name:描述模式,便于交流,存档
• Problem:描述何处应用该模式
• Solution:描述一个设计的组成元素,不针对特例
• Consequence:应用该模式的结果和权衡(trade-offs)
(3)了解设计模式可能会存在的过度设计问题以及如何避免它。
(四)练习
1、使用TDD的方式设计关实现复数类Complex。
(1)伪代码
复数类Comple
复数=实部数+虚部数i
复数相加 = (实部+实部)+(虚部+虚部)i
复数相减= (实部—实部)+(虚部—虚部)i
打印复数:
虚部大于0 “实部”+“实部”+““+”虚部“+”i“
虚部大于0 ”实部“+”虚部“+”i“
虚部为0 ”实部“
(2)产品代码
(3)测试代码
五、遇到的问题与解决方法
遇到问题:
1.在编写复数类Complex时出现了测试错误
2..编写运行Animal代码有错,Dog和Cat需要在文件中被定义
3.@Test不能忘了
解决方法:
1.反复比较产品代码和测试代码,不断完善修改
2.将Animal和Dog、Cat放在不同的class文件中编译
3.测试代码测试不同东西时,改变时增加@Test
六、实验感悟
通过这次实验,我熟练掌握了TDD方法,
知道了伪代码—〉测试代码—〉产品代码的设计顺序,
通过反复设计测试代码,比较产品代码,最终不断完善形成一个健壮的代码,
设计时需要不重不漏,锻炼了我们的逻辑思维能力,收获很大!
实验报告中统计自己的PSP(Personal Software Process)时间
步骤 |
耗时 |
百分比 |
需求分析 |
40min |
20% |
设计 |
1h |
30% |
代码实现 |
40min |
20% |
测试 |
30min |
15% |
分析总结 |
30min |
15%
|