20155220java实验二 面向对象程序设计 实验报告
2017-04-23 10:46
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一.实验内容
初步掌握单元测试和TDD
理解并掌握面向对象三要素:封装、继承、多态
初步掌握UML建模
熟悉S.O.L.I.D原则
了解设计模式
实验步骤
(一)单元测试
(1) 三种代码
伪代码
产品代码
测试代码
1.伪代码:
2.产品代码:
产品代码是为用户提供的,为了保证正确性,我们需要对自己的程序进行测试,考虑所有可能的情况,来判断结果是否合乎要求。这是我们就需要写测试代码。
(2) TDD(Test Driven Devlopment, 测试驱动开发)
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)
在娄老师教程的指导下
我对该程序进行测试:首先我们需要对这个程序进行改写,写成上面的产品代码那种类型的,以便于我们进行测试。对于这个程序,有四种方法
二、面向对象三要素:封装、继承、多态
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。
任务三:使用StarUML对实验二中的代码进行建模
建模截图如下:
三、设计模式
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)
任务四:对MyDoc类进行扩充,让其支持Long类,初步理解设计模式
OCP是OOD中最重要的一个原则,要求软件实体(类,模块,函数等)应该对扩充开放,对修改封闭。也就是说,软件模块的行为必须是可以扩充的,在应用需求改变或需要满足新的应用需求时,我们要让模块以不同的方式工作;同时,模块的源代码是不可改动的,任何人都不许修改已有模块的源代码。OCP可以用以下手段实现:(1)抽象和继承,(2)面向接口编程。
四.练习
任务五:以TDD的方式开发一个复数类Complex
经过以上的学习,我们已经可以基本熟练地应用TDD方法,并跟随TDD方法的节奏设计出伪代码、产品代码和测试代码了,这个任务算是对以上学习内容的回顾。
测试代码:
产品代码:
初步掌握单元测试和TDD
理解并掌握面向对象三要素:封装、继承、多态
初步掌握UML建模
熟悉S.O.L.I.D原则
了解设计模式
实验步骤
(一)单元测试
(1) 三种代码
伪代码
产品代码
测试代码
1.伪代码:
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:
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"; } }
产品代码是为用户提供的,为了保证正确性,我们需要对自己的程序进行测试,考虑所有可能的情况,来判断结果是否合乎要求。这是我们就需要写测试代码。
public class MyUtilTest { public static void main(String[] args) { 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!"); } }
(2) TDD(Test Driven Devlopment, 测试驱动开发)
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)
在娄老师教程的指导下
public static void main(String [] args){ StringBuffer buffer = new StringBuffer(); buffer.append('S'); buffer.append("tringBuffer"); System.out.println(buffer.charAt(1)); System.out.println(buffer.capacity()); System.out.println(buffer.length()); System.out.println(buffer.indexOf("tring")); System.out.println("buffer = " + buffer.toString());
我对该程序进行测试:首先我们需要对这个程序进行改写,写成上面的产品代码那种类型的,以便于我们进行测试。对于这个程序,有四种方法
charAt()、
capacity()、
length()、
indexOf。在产品代码里,我们需要为这四个方法加上返回值,并与我们的断言进行比较。产品代码如下:
public class StringBufferDemo{ StringBuffer buffer = new StringBuffer(); public StringBufferDemo(StringBuffer buffer){ this.buffer = buffer; } public Character charAt(int i){ return buffer.charAt(i); } public int capacity(){ return buffer.capacity(); } public int length(){ return buffer.length(); } public int indexOf(String buf) { return buffer.indexOf(buf); } }
二、面向对象三要素:封装、继承、多态
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。
任务三:使用StarUML对实验二中的代码进行建模
建模截图如下:
三、设计模式
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)
任务四:对MyDoc类进行扩充,让其支持Long类,初步理解设计模式
OCP是OOD中最重要的一个原则,要求软件实体(类,模块,函数等)应该对扩充开放,对修改封闭。也就是说,软件模块的行为必须是可以扩充的,在应用需求改变或需要满足新的应用需求时,我们要让模块以不同的方式工作;同时,模块的源代码是不可改动的,任何人都不许修改已有模块的源代码。OCP可以用以下手段实现:(1)抽象和继承,(2)面向接口编程。
四.练习
任务五:以TDD的方式开发一个复数类Complex
经过以上的学习,我们已经可以基本熟练地应用TDD方法,并跟随TDD方法的节奏设计出伪代码、产品代码和测试代码了,这个任务算是对以上学习内容的回顾。
测试代码:
import junit.framework.TestCase; import org.junit.Test; import static org.junit.Assert.*; public class ComplexTest extends TestCase { @Test public void testAdd(){ Complex testa = new Complex(1, 2); Complex testb = new Complex(3, 5); Complex testc; testc = testa.Add(testb); assertEquals("4.0+7.0i",testc.toString()); } @Test public void testMinus(){ Complex testa = new Complex(1, 2); Complex testb = new Complex(6, 5); Complex testc; testc = testa.Minus(testb); assertEquals("-5.0-3.0i",testc.toString()); } @Test public void testMulti(){ Complex testa = new Complex(1, 2); Complex testb = new Complex(4, 8); Complex testc; testc = testa.Multi(testb); assertEquals("-12.0+16.0i",testc.toString()); } }
产品代码:
public class Complex { private double m_dRealPart; private double m_dImaginaryPart; public Complex(double m_dRealPart,double m_dImaginaryPart){ this.m_dRealPart = m_dRealPart; this.m_dImaginaryPart = m_dImaginaryPart; } public void Complex(){ this.m_dRealPart = 0; this.m_dImaginaryPart = 0; } public void Complex(double r,double i){ this.m_dRealPart = r; this.m_dImaginaryPart = i; } public double GetRealPart(){ return this.m_dRealPart; } public double GetImaginaryPart(){ return this.m_dImaginaryPart; } public void SetRealPart(double d){ this.m_dRealPart = d; } public void SetImaginaryPart(double d){ this.m_dImaginaryPart = d; } public Complex Add(Complex c){ return new Complex(m_dRealPart+c.m_dRealPart,m_dImaginaryPart+c.m_dImaginaryPart); } public Complex Minus(Complex c){ return new Complex(m_dRealPart-c.m_dRealPart,m_dImaginaryPart-c.m_dImaginaryPart); } public Complex Multi(Complex c){ return new Complex(m_dRealPart*c.m_dRealPart-m_dImaginaryPart*c.m_dImaginaryPart, m_dRealPart*c.m_dImaginaryPart+m_dImaginaryPart*c.m_dRealPart); } public String toString(){ String s; if (m_dRealPart != 0.0){ if (m_dImaginaryPart > 0) s = new Float(m_dRealPart).toString() + "+" + new Float(m_dImaginaryPart).toString() + "i"; else if (m_dImaginaryPart < 0) s = new Float(m_dRealPart).toString() + "-" + new Float(-1*m_dImaginaryPart).toString() + "i"; else s = new Float(m_dRealPart).toString(); } else { if (m_dImaginaryPart > 0) s = new Float(m_dImaginaryPart).toString() + "i"; else if (m_dImaginaryPart< 0) s = new Float(-1*m_dImaginaryPart).toString() + "i"; else s = new Float(m_dRealPart).toString(); } return } }
步骤 | 耗时 | 百分比 |
---|---|---|
需求分析 | 30min | 10% |
设计 | 60min | 20% |
代码实现 | 150h | 50% |
分析总结 | 50min | 17% |
测试 | 10min | 3% |
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