20162330 实验二 《Java面向对象程序设计》 实验报告

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2016-2017-2 实验报告目录：　　　1　　　2　　　3　　　4　　　5

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20162330 实验二 《Java面向对象程序设计》 实验报告

　课程名称：《程序设计与数据结构》

　学生班级：1623班

　学生姓名：刘伟康

　学生学号：20162330

　实验时间：2017年4月14日

　实验名称：《Java面向对象程序设计》

　指导老师：娄嘉鹏、王志强老师

　实验内容：

• 1.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。

实验要求：

• 1.没有Linux基础的同学建议先学习《Linux基础入门（新版）》《Vim编辑器》 课程；

• 2.完成实验、撰写实验报告，实验报告以博客方式发表在博客园，注意实验报告重点是运行结果，遇到的问题(工具查找，安装，使用，程序的编辑，调试，运行等)、解决办法（空洞的方法如“查网络”、“问同学”、“看书”等一律得0分）以及分析（从中可以得到什么启示，有什么收获，教训等）。报告可以参考范飞龙老师的指导；

• 3.严禁抄袭，有该行为者实验成绩归零，并附加其他惩罚措施；

• 4.请大家先在实验楼中的~/Code目录中用自己的学号建立一个目录，代码和UML图要放到这个目录中，截图中没有学号的会要求重做，然后跟着下面的步骤练习。

实验步骤：

前期准备：

• 1.预先安装好IDEA，并配置好环境变量。

• 2.预先安装好UML类图。

需求分析：

• 1.需要初步掌握单元测试和TDD；

• 2.需要理解并掌握面向对象三要素：封装、继承、多态；

• 3.需要初步掌握UML建模；

• 4.需要理解S.O.L.I.D原则和设计模式；

代码实现：

1.用TDD测试代码（成绩）：（只举一例）
新建MyUtil.java：

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";
   }
}

新建一个测试用例类MyUtilTest

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));
    }
}

结果：出现绿条。

2.以TDD的方式研究学习StringBuffer：（只举一例）

 public class StringBufferDemo{
   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.indexOf("tring12345"));
       System.out.println("buffer = " + buffer.toString());
      System.out.println(buffer.length());
  }
}    

测试结果：

34
buffer = StringBuffer
17

3.让系统支持Byte类，并在MyDoc类中添加测试代码:

详见此链接

4.以TDD的方式开发一个复数类Complex(还未完成）

5.使用StarUML对实验二中的代码进行建模:(如下图）

测试过程及遇到的问题：

1.用TDD测试代码（成绩）：

• 先用IDEA进行的一些测试：
  
  
  

• 边界值问题的解决：
  
  
  
  

• 使用TDD测试，注意最开始出现找不到包之类的错误，需要在Structure当中导入包：
  
  

• 运行结果：
  说明：
  1.增加测试代码，JUnit出现红条；
  2.修改产品代码，JUnit出现绿条；
  3.增加了两个测试边界：testBoundary，testException，出现绿条。
  

2.以TDD的方式研究学习StringBuffer：

• 运行结果：
  

其中遇到的问题：

• 在面向程序设计实验（二）中，不理解buffer.indexOf的作用。

• 问题解决方案：（搜索）（猜测）
  看名字大致意思是什么的索引，在API上查找了没有，之后就开始搜索。
  搜索到的大致内容是：字符串的IndexOf()方法搜索在该字符串上是否出现了作为参数传递的字符串,如果找到字符串,则返回字符的起始位置 (0表示第一个字符,1表示第二个字符依此类推)如果说没有找到则返回 -1 。（注意索引从1开始）
  这次我尝试了一下：
  先由于没有找到该字符串，所以结果预计为-1（成功）：
  

• 之后尝试了Buffer类型，B刚好是第六个字符，所以输出为6：
  

3.让系统支持Byte类，并在MyDoc类中添加测试代码:
代码在上面已贴出，运行结果如下：

4.以TDD的方式开发一个复数类Complex(还未完成）

5.在使用UML类图的过程中，也遇到一些问题，不过没什么妨碍，已基本解决。（结果图在上面已贴出）

分析总结：

• 本周的实验课非常充实，虽然解决问题耗费了不少时间，但是对应的收获也很多。单元测试和TDD让我了解到测试代码的另一种方式，虽然TDD有些麻烦，但是基于TDD，我们不会出现过度设计的情况。
  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
• 除此之外，感觉这次实验有些仓促，没能完成Complex设计，不过之前的几个例子仍然加深了我对SOLID原则和面向对象设计原则的理解。
  我还是想说，现在多尝试总是有益的，当我掌握了足够熟练的语法，有了足够清晰的设计思路的时候，才能具备一个合格程序员最基本的素养，继续安排好时间，多实践吧！

PSP(Personal Software Process)时间统计：

步骤	耗时	百分比
需求分析	40min	16%
设计	80min	32%
代码实现	60min	24%
测试	40min	16%
分析总结	30min	12%

参考资料：

• Intellj IDEA 简易教程
• 使用JUnit学习Java
• 实验二 Java面向对象程序设计
• 2016-2017-2学期《程序设计与数据结构》教学进程