JAVA课程实验报告 实验二 JAVA面向对象程序设计

课程：Java程序设计 班级：1352 姓名：黄伟业 学号：20135315

成绩： 指导教师：娄嘉鹏 实验日期：2015.5.7

实验密级： 预习程度： 实验时间：15:50--20:50

仪器组次： 必修/选修： 选修 实验序号：2

实验目的：

1.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

实验仪器：

名称	型号	数量
PC	Lenovo	1
实验楼环境	/	1
Eclipse	/	1

一、实验内容及步骤

一、 单元测试和TDD















代码1：

public class MyUtil{

public static String percentage2fivegrade(int grade){

if ((grade < 0))

return "错误";

else if (grade < 60)

return "不及格";

else if (grade < 70)

return "及格";

else if (grade < 80)

return "中等";

else if (grade < 90)

return "良好";

else if (grade <= 100)

return "优秀";

else

return "错误";

}

}

代码2：

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));

}

}

二、 面向对象三要素











代码1：

public class AnimalTest {

public static void main(String[]args){

Dog d=new Dog();

d.setColor("Yellow");

getInfo(d);

Cat c=new Cat();

c.setColor("Black");

getInfo(c);

}

public static void getInfo(Dog d){

System.out.println(d.toString());

}

public static void getInfo(Cat c){

System.out.println(c.toString());

}

}

代码2：

package dog;

public class DogTest {

public static void main(String[] args){

Dog g=new Dog();

g.setColor("Yellow");

getInfo();

}

public static void getInfo(Dog d){

System.out.println(d.toString());

}

}

代码3：

public abstract class Animal {

private String color;

public String getColor() {

return color;

}

public void setColor(String color) {

this.color = color;

}

public abstract String shout();

}

public class Dog extends Animal{

public String shout(){

return "汪汪";

}

public String toString(){

return "The Dog's color is " + this.getColor() +", and it shouts "+ this.shout() + "!";

}

}

public class Cat extends Animal{

public String shout(){

return "喵喵";

}

public String toString(){

return "The Cat's color is " + this.getColor() +", and it shouts "+ this.shout() + "!";

}

}

三、设计模式实示例

S.O.L.I.D原则

面向对象三要素是“封装、继承、多态”，任何面向对象编程语言都会在语法上支持这三要素。如何借助抽象思维用好三要素特别是多态还是非常困难的，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)

OCP是OOD中最重要的一个原则，OCP的内容是：

software entities (class, modules, function, etc.) should open for extension,but closed for modification.

软件实体（类，模块，函数等）应该对扩充开放，对修改封闭。

基于

OCP

，利用面向对象中的多态性（Polymorphic），更灵活地处理变更拥抱变化，

OCP

可以用抽象和继承、面向接口编程手段实现

SRP

的内容是：

There should never be more than one reason for a class to change

决不要有一个以上的理由修改一个类

LSP

的内容是：

Subtypes must be substitutable for their base types

Functions that use pointers or references to base classes must be able to use objects of derived classes without knowing it

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

ISP

的内容是：

Clients should not be forced to depend upon interfaces that they do not use

客户不应该依赖他们并未使用的接口

DIP

的内容是：

High level modules should not depend upon low level modules. Both should depend upon abstractions

Abstractions should not depend upon details. Details should depend upon abstractions

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

注意以下5点：





代码：

abstract class Data {
abstract public void DisplayValue();
}
class Integer extends Data {
int value;
Integer() {
value=100;
}
public void DisplayValue(){
System.out.println (value);
}
}
//20135215
abstract class Factory {
abstract public Data CreateDataObject();
}
class IntFactory extends Factory {
public Data CreateDataObject(){
return new Integer();
}
}
//20135215
class Document {
Data pd;
Document(Factory pf){
pd = pf.CreateDataObject();
}
public void DisplayData(){
pd.DisplayValue();
}
}
public class MyDoc {
static Document d;
public static void main(String[] args) {
d = new Document(new IntFactory());
d.DisplayData();
}
}

（四）实验练习

使用TDD的方式设计关实现复数类Complex。

代码1：

package complex;

public class ComplexTest{

public static void main(String[] args) {

Complex c=new Complex();

Complex c1=new Complex(6,12);

Complex c2=new Complex(11,32);

c1.Output();

c2.Output();

System.out.println("这两复数和为：");

System.out.println(c.add(c1, c2).r+"+"+c.add(c1, c2).i+"i");

System.out.println("这两复数差为：");

System.out.println(c.reduce(c1, c2).r+"+"+c.reduce(c1, c2).i+"i");

}

}

代码2：

package complex;

public class Complex{

double r,i;

Complex()

{

this.r=0;//实数

this.i=0;//复数

}

Complex(double re,double im)

{

this.r=re;

this.i=im;

}

Complex reduce(Complex p1,Complex p2)

{

Complex p =new Complex(p1.r-p2.r,p1.i-p2.i);

return p;

}

Complex add(Complex p1, Complex p2) {

Complex p =new Complex(p1.r+p2.r,p1.i+p2.i);

return p;

}

void Output()

{

System.out.println("复数的值为：");

if(this.i!=0)

System.out.println(this.r+"+"+this.i+"i");

else

System.out.println(this.r);

}

}





实验的好处：

先写出伪代码，可以使在编写产品代码时更加流畅，编写测试代码可以尽量减少产品代码中的bug。因此单元测试可以有效地提高编程效率，减少所写程序中的bug。

实验中遇到的问题：

复数类的定义不了解。

二、实验感想

1、这次实验耗费了很长时间，最后都要做不下去了。我深深体会到网络的重要性和学习新方法、使用新工具的能力的重要性。

2、UML图有点抽象，在虚拟机上实现的时候操作不熟练，刚开始一直没明白怎么把那个框调出来（因为实验楼虚拟机一直出问题，自己没有静下心来看操作步骤上“单击工具栏上的类图标，再在class diagram(类图)中单击一下”），之后是那条箭头画不上去，百度教程，应该是先点击工具栏上的箭头图标（实现关系）然后点击起始的类，出现一条虚线，再点击指向的类。终于把能图画出来了。

3、TDD的方式例题的测试代码看得懂，但是自己编写的时候就不知道哪些语句怎么用，只好用自己写的测试代码，可能这样不算严格TDD方式，但是我觉得这样的思想对我自己设计某些独立功能是有很大帮助的。

4、做练习代码的时候，一看到实现复数类不知道具体是要做什么，就上网搜了一下“Complex”，发现有输出、加法、减法的功能，然后我就按着这样的思路编写了伪代码。开始的时候没有把功能抽取出来，啰嗦的写了很多，然后抽取了print功能，将每一项功能单独出来，代码一下就变少了。

然后我写完上述报告后，看到老师给的复数类还有乘法的功能，我就把代码翻出来，再实现了一下乘法的功能：