20182323 2019-2020-1 《数据结构与面向对象程序设计》实验三报告

学号20182323 2019-2020-1 《数据结构与面向对象程序设计》实验三报告

课程：《程序设计与数据结构》
班级： 1823
姓名： 曹骞
学号： 20182323
实验教师：王志强
实验日期：2019年9月23日
必修/选修： 必修

1.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（自己去学！）

3. 初步掌握UML建模

4. 完成蓝墨云上 （1）-（5）实验。

2. 实验过程及结果

一、单元测试

• 参考该网站完成单元测试的学习
• 提交最后三个JUnit测试用例（正常情况，错误情况，边界情况）都通过的截图，截图上要有画图加水印，输入自己的学号

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<0)
            return "错误";
        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";
            //其他，转成“错误”
        else
            return "错误";
    }
}

测试代码：

import org.junit.Test;
import junit.framework.TestCase;
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 testExceptions() {
        assertEquals("错误", MyUtil.percentage2fivegrade(-55));
        assertEquals("错误", MyUtil.percentage2fivegrade(105));
    }
    @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));
    }
}

测试截图：

二、参考积极主动敲代码，使用JUnit学习Java——以TDD的方式研究StringBuffer

• TDD的编码节奏是：增加测试代码，JUnit出现红条->修改产品代码->JUnit出现绿条，任务完成。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。按照教程上的要求我完成了MyUtilTest，而老师提出的stringbuffer我却没有想出来，这周抽出时间我会再问同学做出解答。

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

测试代码：

import org.junit.Test;
import junit.framework.TestCase;
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 testExceptions() {
        assertEquals("错误", MyUtil.percentage2fivegrade(-55));
        assertEquals("错误", MyUtil.percentage2fivegrade(105));
    }
    @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));
    }
}

测试截图：

三、Java面向对象程序设计--对设计模式示例进行扩充，体会OCP原则和DIP原则的应用，初步理解设计模式

• OCP是OOD中最重要的一个原则，OCP的内容是：软件实体（类，模块，函数等）应该对扩充开放，对修改封闭。
• OCP可以用以下手段实现：（1）抽象和继承，（2）面向接口编程。
• DIP的内容是：(1)高层模块不应该依赖于低层模块。二者都应该依赖于抽象。(2)抽象不应该依赖于细节。细节应该依赖于抽象。通过接口或者抽象类，DIP在应用中通过依赖注入的方式实现解耦，重用低级模块，重用实现，解除依赖。
• 让系统支持Double类，并在MyDoc类中添加测试代码表明添加正确，

代码：

import org.junit.Test;
import junit.framework.TestCase;
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 testExceptions() {
        assertEquals("错误", MyUtil.percentage2fivegrade(-55));
        assertEquals("错误", MyUtil.percentage2fivegrade(105));
    }
    @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));
    }
}

测试截图：

四、以TDD的方式开发一个复数类Complex，要求如下:

// 定义属性并生成getter,setter
double RealPart;
double ImagePart;
// 定义构造函数
public Complex()
public Complex(double R,double I)

//Override Object
public boolean equals(Object obj)
public String toString()

// 定义公有方法:加减乘除
Complex ComplexAdd(Complex a)
Complex ComplexSub(Complex a)
Complex ComplexMulti(Complex a)
Complex ComplexDiv(Complex a)

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

测试代码：

import junit.framework.TestCase;
public class ComplexTest extends TestCase {
    Complex c1 = new Complex(0, 3);
    Complex c2 = new Complex(-1, -1);
    Complex c3 = new Complex(2,1);
    @Test
    public void testgetRealPart() throws Exception {
        assertEquals(-1.0, Complex.getRealPart(-1.0));
        assertEquals(5.0, Complex.getRealPart(5.0));
        assertEquals(0.0, Complex.getRealPart(0.0));
    }
    @Test
    public void testgetImagePart() throws Exception {
        assertEquals(-1.0, Complex.getImagePart(-1.0));
        assertEquals(5.0, Complex.getImagePart(5.0));
        assertEquals(0.0, Complex.getImagePart(0.0));
    }
    @Test
    public void testComplexAdd() throws Exception {
        assertEquals("-1.0+2.0i", c1.ComplexAdd(c2).toString());
        assertEquals("2.0+4.0i", c1.ComplexAdd(c3).toString());
        assertEquals("1.0", c2.ComplexAdd(c3).toString());
    }
    @Test
    public void testComplexSub() throws Exception {
        assertEquals("1.0+4.0i", c1.ComplexSub(c2).toString());
        assertEquals("-2.0+2.0i", c1.ComplexSub(c3).toString());
        assertEquals("-3.0 -2.0i", c2.ComplexSub(c3).toString());
    }
    @Test
    public void testComplexMulti() throws Exception {
        assertEquals("3.0 -3.0i", c1.ComplexMulti(c2).toString());
        assertEquals("-3.0+6.0i", c1.ComplexMulti(c3).toString());
        assertEquals("-1.0 -3.0i", c2.ComplexMulti(c3).toString());
    }
    @Test
    public void testComplexComplexDiv() throws Exception {
        assertEquals("-1.5 -1.5i", c1.ComplexDiv(c2).toString());
        assertEquals("1.2+0.6i", c1.ComplexDiv(c3).toString());
        assertEquals("-0.6 -0.6i", c2.ComplexDiv(c3).toString());
    }
}

测试截图：

五、使用StarUML对实验二中的代码进行建模

• 类的截图
  

3. 实验过程中遇到的问题和解决过程

• 问题1：代码中TestCase是红色的
  

• 问题1解决方案：根据Intellj IDEA 简易教程，将junit.jar放入到项目中

• 问题2：对于StarUML的使用处于空白状态，不会使用其进行建模

• 问题2解决方案：通过上网查询找到的教程StarUML使用说明-指导手册，进行学习后使用

其他（感悟、思考等）

本次实验给我最大的感受就是，大量的实验能够提升我对知识的掌握水平和理解程度。之前我对知识的理解过于局限于教材与课本，不注重实践，很多的问题在实验的时候都暴露了出来，对知识理解不足的地方也体现了出来。这次实验收获很多，例如学会单元测试，Git等。遇到问题，要自己尝试着去解决，得到同学的帮助固然是好的，可是自己掌握了是更好的，我会认真总结，继续努力。

参考资料

• 实验二《Java面向对象程序设计》的一点说明