20155318 《Java程序设计》实验二 （Java面向对象程序设计）实验报告
20155318 《Java程序设计》实验二 （Java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
- 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
伪代码->用特定编程语言翻译成产品代码->测试代码验证
（一）单元测试
（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”
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XXXXTest
- 正常情况检验
- （1）测试值为50
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!");
}
}
测试结果
- （2）把多种一般情况测试一下，代码如下：
public class MyUtilTest2{
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!");
}
}
测试结果
- 异常情况检验
- （1）测试超出范围的数值
public class MyUtilTest3 {
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!");
}
}
测试结果
- （2）测试边界值
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!");
}
}
测试结果
TDD(Test Driven Devlopment, 测试驱动开发)
测试代码→产品代码
- 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）
- 循环完成所有功能的开发
-
IDEA中使用JUnit：安装插件 → 新建一个空类MyUtil1 → 创建JUnit3的测试用例 → 增加一个测试用例testNormal
-
在操作的过程中遇到TestCase、junit和@Test是红色的问题
- 需要在IDEA中的项目（模块）中加入junit.jar包和junit-4.12.jar两个包。
面向对象三要素：封装、继承、多态
- 抽象——函数
- 封装、继承与多态：
- 面向对象分析（OOA）：根据抽象关键的问题域来分解系统，关注是什么（what）：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。
- 面向对象设计（OOD）：在设计的基础上用编程语言（如Java）编码
- 封装带来模块化(Modularity)和信息隐藏(Information hiding)的好处；接口（interface）是封装的准确描述手段。
public class Dog {
private String color;
public String getColor() {
return color;
}
public void setColor(String color) {
this.color = color;
}
public String bark(){
return "汪汪";
}
public String toString(){
return "The Dog's color is " + this.getColor() +", and it shouts "+ this.bark() + "!";
}
}
Dog类通过使用类和访问控制（private,public）隐藏了属性color,开放了接口setColor(),getColor(),bark()和toString。
- 用UML展示
设计模式
- S.O.L.I.D原则
- SRP(Single ResponsibilityPrinciple,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)
- 设计模式：创建型，结构型，行为型
- 设计模式实例
- 让系统支持Byte类
abstract class Data {
abstract public void DisplayValue();
}
/*class Byte {
byte value;
public Byte(){
value=15;
}
public void DisplayValue(){
System.out.println(value);
}
}*/
class Document {
Byte pi;
public Document(){
pi = new Byte();
}
public void DisplayData(){
pi.DisplayValue();
}
}
class Byte extends Data {
byte value;
Byte() {
value=15;
}
public void DisplayValue(){
System.out.println (value);
}
}
// Pattern Classes
abstract class Factory {
abstract public Data CreateDataObject();
}
class ByteFactory extends Factory {
public Data CreateDataObject(){
return new Byte();
}
}
public class MyDoc1{
static Document d;
public static void main(String [] args) {
d = new Document();
d.DisplayData();
}
}
运行结果如下：
二、实验过程中遇到的问题
问题一
在IDEA中的项目（模块）中加入junit.jar包后，@Test和junit依然是红色的，如图所示
解决方案： 还需要添加junit-4.12.jar路径
问题二
看过老师的要求后发现自己之前提交的不合格，设置测试类时出现这样的编译错误
解决方案： 发现是自己的产品代码有问题，在询问了同学后进行修改，修改如下：
public class MyUtil1{
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";
}
}
运行结果如下：
三、实验感想和体会
这次实验让我学会了设计实验类，在安装junit时遇到不少问题，在同学的帮助下都一一解决了，在设计complex的测试类时也遇到接口出错的问题，以后要多细心，学的更细致一些。
四、试验时间
| 步骤 | 耗时 | 百分比 |
|---|---|---|
| 需求分析 | 60min | 25.0% |
| 设计 | 90min | 37.5% |
| 代码实现 | 40mim | 16.7% |
| 测试 | 30min | 12.5% |
| 分析总结 | 20min | 8.3% |
