哈工大软件构造复习5（2，9-12）

2，12 测试和面向正确性和健壮性的软件构造

白盒测试：对程序内部代码结构的测试

白盒测试标准：

独立/基本路径测试：对程序所有执行路径进行等价类划分，找出有代表性的最简单的路径（例如循环只需执行一次），设计测试用例使每一条基本路径被至少覆盖一次。

黑盒测试：对程序外部表现出来的行为的测试

测试用例：输入+执行条件+期望结果

 

测试优先的编程：

1）先写spec

2）根据spec写测试用例

3）完成代码直到通过测试用例

优势：节省大量的测试时间

 

单元测试：针对软件的最小单元模型开展测试，隔离各个模块，容易定位错误和调试

Junit test：一个单元测试方法通常包含一个或多个对正在测试的模块，然后使用断言检查结果assertEquals、assertTrue 和 assertFalse 等方法。

前面需要@Test

 

代码覆盖度：

测试效果和难度：路径覆盖>分支覆盖>语句覆盖

 

测试优先编程。在编写代码之前编写测试。
▪ 用于系统地选择测试用例的分区和边界。
▪ 白盒测试和语句覆盖率，用于填写测试套件。
▪ 对每个模块进行单元测试，尽可能隔离。
▪ 自动回归测试，防止错误再次出现。

健壮性和正确性是软件构造最重要的质量特性

健壮性：系统在不正常输入和不正常外部环境下表现正常的程度

健壮性要求能够处理错误信息和终止，如果终止则要展示给用户全面的错误信息以便debug

正确性：对spec的完成程度

对外的接口，倾向于健壮；对内的实现，倾向于正确

Error：不是由程序本身引起，由系统限制引起

Exception：自己程序导致的问题，可以捕获、处理

 

如果子类型中override了父类型中的函数，那么子类型中方法抛出的异常不能比父类型抛出的异常类型更宽泛：

子类型方法可以抛出更具体的异常，也可以不抛出任何异常

父类型未抛出异常，子类型也不能抛出异常

 

断言assert可用来限定：内部不变量、表示不变量、控制流不变量、前置条件、后置条件等

 

9，10，11面向可复用性和可维护性的软件构造

复用的几个级别：源代码级别，模块级别，库级别，系统级别

可复用类：继承，重写，重载，参数多态，泛型编程等

软件复用：最主要是代码复用

白盒复用：源代码可见、可修改和扩展（对应继承）

黑盒复用：源代码不可见，不能修改，只能通过API接口使用（对应委托）

 

LSP：

子类型多态：客户端可以用统一的方式处理不同类型的对象。

能被Java静态类型检测检测出的：

子类型可以增加方法，但不可以删除方法
子类型需要实现抽象类型中的所有未实现的方法
子类型中重写的方法必须返回相同的类型或者子类型（满足协变）
子类型中重写的方法必须使用同样类型的参数（或符合逆变的参数）
子类型中重写的方法不能抛出额外的异常（协变）
不能被静态类型检测出的：

更强的不变量
更弱的前置条件
更强的后置条件

协变：

父类型->子类型：越来越具体

返回值和异常的类型：不变或变得更具体

反协变:参数相反变化或更抽象

反协变在java中看作overload

 

委派/委托：一个对象请求另一个对象的功能

 

软件维护：修复错误、改善性能

 

软件维护的类型：纠错性，适应性，完善性，预防性

 

可维护性度量指标：圈复杂度、代码行数、可维护性指数（MI）、继承的层次数、类之间的耦合度、单元测试的覆盖度

SOLID设计

• SRP（单一责任原则）
• OCP（开放-封闭原则）
• LSP（Liskov替换原则）
• DIP（依赖转置原则）
• ISP（接口聚合原则）

形式语言正则表达式可用于编程

设计模式：创建型模式、结构型模式、行为型模式、

创建型模式：

工厂方法模式：

当client不知道要创建哪个具体类的实例，或者不想在client代码中指明要具体创建的实例时，用工厂方法。

定义一个用于创建对象的接口，让其子类来决定实例化哪一个类，从而使一个类的实例化延迟到其子类

 

 

静态工厂方法：既可以在ADT内部实现，也可以构造单独的工厂类

 

结构型模式：

1）适配器模式：将某个类/接口转换为client期望的其他形式

通过增加一个接口，将已存在的子类封装起来，client面向接口编程，从而隐藏了具体子类。

2）装饰器模式（Decorator）对一个类的功能进行扩充（实现特性的组合）装饰器在运行时组合特性

继承在编译时组合特性

 

行为型模式：

策略模式：使用功能的时候不访问功能实现，访问接口（在多个功能间灵活切换）

模板模式：共性的步骤在抽象类内公共实现，差异化的步骤在各个子类中实现 

实现：使用继承和重写实现模板模式

迭代器：将集合类的迭代操作委托给迭代器来实现

VISITOR：把类中的某些功能委托给别人实现