20155211实验二 Java面向对象程序设计

20155211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

实验步骤

单元测试

(1) 三种代码

• 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”

• 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";
   }
}

• 测试代码
  1.正常情况下

 public class MyUtilTest {
    public static void main(String[] args) {
        //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!");
        else 
            System.out.println("test passed!");
    }
}

• 出错情况

 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!");
        else 
            System.out.println("test passed!");
    }
}

• 边界测试

public class MyUtilTest {
    public static void main(String[] args) {
        //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!"); 
    }
}

三种测试后截图如下：

2.TDD测试

• 一般步骤
• 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
• 循环完成所有功能的开发
  

UML建模

• 利用StarUML软件进行UML建模，可以将以上思路进行具象化表示
• 显示如下，很清楚地展现了每个类的成员变量、方法函数：
  

设计模式

S.O.L.I.D 原则

• SRP(Single Responsibility Principle,单一职责原则)

  • 对象提供单一职责的高度封装，对象的改变仅仅依赖于单一职责的改变，它基于软件设计中的高内聚性定义

• OCP(Open-Closed Principle,开放-封闭原则)

  • OCP可以用以下手段实现：（1）抽象和继承，（2）面向接口编程。

• LSP(Liskov Substitusion Principle,Liskov替换原则)

  • 子类必须可以被其基类所代
  • 使用指向基类的指针或引用的函数，必须能够在不知道具体派生类对象类型的情况下使用它
  • 核心思想是父类型对象可以被子类型对象所取代

• ISP(Interface Segregation Principle,接口分离原则)

  • 客户不应该依赖他们并未使用的接口

• DIP(Dependency Inversion Principle,依赖倒置原则)

  • 高层模块不应该依赖于低层模块。二者都应该依赖于抽象
  • 抽象不应该依赖于细节。细节应该依赖于抽象

• 模式与设计模式

• 设计模式：创建型，结构型，行为型

• 设计模式实示例

使用TDD的方式设计关实现复数类Complex

• 产品代码

public class Complex {    //a + bi
    private double a;
    private double b;

    public Complex(){                      //构造方法，置0
         this.a = 0;
         this.b = 0;
    }

    public Complex(double a, double b) {  //构造方法，初始化一个复数
        this.a = a;
        this.b = b;
    }

    public  double getA(){                  //获取实部
        return this.a;
    }
    public double getB(){                  //获取虚部
        return this.b;
    }

    public double setA(double a){         //设置实部
       this.a = a;
        return a;
    }
    public double setB(double b){         //设置虚部
        this.b = b;
        return b;
    }

    Complex ComplexAdd(Complex c){//复数相加
        double a = c.getA();
        double b = c.getB();
        double newA = a + this.a;
        double newB = b + this.b;
        Complex Result = new Complex(newA,newB);
        return Result;
    }

    Complex ComplexMinus(Complex c){//复数相减
        double a = c.getA();
        double b = c.getB();
        double newA = a - this.a;
        double newB = b - this.b;
        Complex Result = new Complex(newA,newB);
        return Result;
    }

    Complex ComplexMulti(Complex c){//复数相乘
        double a = c.getA();
        double b = c.getB();
        double newA = a * this.a;
        double newB = b * this.b;
        Complex Result = new Complex(newA,newB);
        return Result;
    }

    Complex ComplexDiv(Complex c){//复数相乘
        double a = c.getA();
        double b = c.getB();
        double newA = a / this.a;
        double newB = b / this.b;
        Complex Result = new Complex(newA,newB);
        return Result;
    }

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

PSP时间

步骤	耗时	百分比
需求分析	15min	3/20
设计	25min	1/4
代码实现	20min	1/5
测试	15min	3/20
分析总结	25min	1/4

总结

这次实验较上次相比，感觉难度有明显的增加。因此也花费了更多时间，在实验的中间步骤中也出现了一些看不懂的地方。将会更加认真的学习java,多多向学得好的同学请教。