20155239《Java程序设计》实验二（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

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

[b]实验步骤[/b]
单元测试

1.三种代码：

伪代码

产品代吗

测试代码。

我们应该先写伪代码->再用特定编程语言翻译成产品代码->最后写测试代码，验证自己的代码有没有问题。

(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”
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

用50分测试时：

public class MyUtilTest {

public static void main(String[] args) {

// 百分制成绩是50时应该返回五级制的“不及格”

if(MyUtil.percentage2fivegrade(50) != "不及格")

System.out.println("test failed!");

else

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

}

}

增加对负分的判断后：

public class MyUtil3{
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";
}
}

测试边界情况：

public class MyUtilTest4{
public static void main(String[] args) {
//测试边界情况
if(MyUtil2.percentage2fivegrade(0) != "不及格")
System.out.println("test failed 1!");
else if(MyUtil2.percentage2fivegrade(60) != "及格")
System.out.println("test failed 2!");
else if(MyUtil2.percentage2fivegrade(70) != "中等")
System.out.println("test failed 3!");
else if(MyUtil2.percentage2fivegrade(80) != "良好")
System.out.println("test failed 4!");
else if(MyUtil2.percentage2fivegrade(90) != "优秀")
System.out.println("test failed 5!");
else if(MyUtil3.percentage2fivegrade(100) != "优秀")
System.out.println("test failed 6!");
else
System.out.println("test passed!");
}
}

图





[b]TDD[/b]
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）。

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）



[b]面向对象三要素[/b]

面向对象(Object-Oriented)的三要素包括：封装、继承、多态。

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）。

OOD是一种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。

OOP则在设计的基础上用编程语言（如Java）编码。贯穿OOA、OOD和OOP的主线正是抽象。

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 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() + "!";

}

}

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() + "!";

}

}

3.利用StarUML完成建模，得到如下图所示



（三）设计模式初步

（1）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，它包括SRP(单一职责原则)、

OCP(开放-封闭原则)、

LSP(替换原则)、

ISP(接口分离原则)、

DIP(依赖倒置原则)。

设计模式：创建型，结构型，行为型

通过这部分的学习完成了本次实验的第三个内容，学号模6后我的实验题目是3。我通过已有的代码新建了一个long类来继承Data，如下



一、使用TDD的方式设计关实现复数类Complex。

Complex类
定义实部以及虚部；
方法Set设置实部,以及虚部：public  double setRealPart()，public double setImagePart();
方法Get取得实部，以及虚部：public  double getRealPart()，public double   getImagePart();
方法加法Complex ComplexAdd(Complex a)
方法减法Complex ComplexSub(Complex a)
方法乘法Complex ComplexMultib(Complex a)
方法除法Complex ComplexDiv(Complex a)
方法toString()控制输出格式

产品代码

public class Complex {
double RealPart;
double ImagePart;
public Complex(){
this.ImagePart=0;
this.RealPart=0;
}
public Complex(double RealPart, double ImagePart) {
this.RealPart = RealPart;
this.ImagePart = ImagePart;
}
public  double getRealPart(){
return this.RealPart;
}
public double getImagePart(){
return this.ImagePart;
}
public double setRealPart(double R){
this.RealPart = R;
return R;
}
public double setImagePart(double I){
this.ImagePart = I;
return I;
}
Complex ComplexAdd(Complex a){
double R = a.getRealPart();
double I = a.getImagePart();
double cr = R + this.RealPart;
double ci = I + this.ImagePart;
Complex c = new Complex(cr,ci);
return c;
}
Complex ComplexSub(Complex a){
double R = a.getRealPart();
double I = a.getImagePart();
double cr = R - this.RealPart;
double ci = I - this.ImagePart;
Complex c = new Complex(cr,ci);
return c;
}
Complex ComplexMultib(Complex a){
double R = a.getRealPart();
double I = a.getImagePart();
double cr = R * this.RealPart;
double ci = I * this.ImagePart;
Complex c = new Complex(cr,ci);
return c;
}
Complex ComplexDiv(Complex a){
double R = a.getRealPart();
double I = a.getImagePart();
double cr = R / this.RealPart;
double ci = I / this.ImagePart;
Complex c = new Complex(cr,ci);
return c;
}
public String toString() {
String complex=new String();
if (ImagePart > 0)
complex = "(" + RealPart + "+" + ImagePart + "i" + ")";
if (ImagePart == 0)
complex = "(" + RealPart + ")" ;
if (ImagePart < 0)
complex = "(" + RealPart + "-" + ImagePart + "i" + ")";
return complex;
}
}

测试代码

import junit.framework.TestCase;
import org.testng.annotations.Test;
import java.math.BigDecimal;
/**
* Created by hp on 2017/4/20.
*/
public class ComplexTest extends TestCase {
Complex a=new Complex(14,4);
Complex b=new Complex(5,-2);
Complex c=new Complex(2,1);
Complex d=new Complex(4,0);
Complex m=new Complex();
@Test
public void testGetRealPart() throws Exception {
assertEquals(14.0,a.getRealPart());
assertEquals(5.0,b.getRealPart());
}
@Test
public void testGetImagePart() throws Exception {
assertEquals(4.0,a.getImagePart());
assertEquals(-2.0,b.getImagePart());
}
@Test
public void testSetRealPart() throws Exception {
m.setRealPart(1);
assertEquals(1.0,m.getRealPart());
}
@Test
public void testSetImagePart() throws Exception {
m.setImagePart(4);
assertEquals(4.0,m.getImagePart());
}

@Test
public void testComplexAdd() throws Exception {
m=a.ComplexAdd(b);
assertEquals("(19.0+2.0i)",m.toString());
m=a.ComplexAdd(c);
assertEquals("(16.0+5.0i)",m.toString());
}

@Test
public void testComplexSub() throws Exception {
m=b.ComplexSub(a);
assertEquals("(9.0+6.0i)",m.toString());
m=c.ComplexSub(b);
assertEquals("(3.0--3.0i)",m.toString());
}
@Test
public void testComplexMultib() throws Exception {
m=a.ComplexMultib(b);
assertEquals("(70.0--8.0i)",m.toString());
m=a.ComplexMultib(c);
assertEquals("(28.0+4.0i)",m.toString());
}
@Test
public void testComplexDiv() throws Exception {
m=c.ComplexDiv(a);
assertEquals("(7.0+4.0i)",m.toString());
m=c.ComplexDiv(b);
assertEquals("(2.5--2.0i)",m.toString());
}
}

测试通过截图