20162317袁逸灏 第八周实验报告:实验二 Java面向对象程序设计

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

  1. 严禁抄袭,有该行为者实验成绩归零,并附加其他惩罚措施。

实验过程

  • 题目1:使用StarUML对实验二中的代码进行建模,发类图的截图,加上学号水印。类图中只少两个类。
  • 题目2:提交:单元测试代码和运行成功截图及码云上代码链接,截图要加上学号水印

任务:以TDD的方式开发一个复数类Complex,要求如下:

// 定义属性并生成getter,setter

double RealPart;

double ImagePart;

// 定义构造函数

public Complex()

public Complex(double R,double I)

//Override Object

public boolean equals(Object obj)

public String toString()

// 定义公有方法:加减乘除

Complex ComplexAdd(Complex a)

Complex ComplexSub(Complex a)

Complex ComplexMulti(Complex a)

Complex ComplexDiv(Complex a)

对设计模式示例进行扩充,体会OCP原则和DIP原则的应用,初步理解设计模式

用自己的学号%6进行取余运算,根据结果进行代码扩充:

0: 让系统支持Byte类,并在MyDoc类中添加测试代码表明添加正确,提交测试代码和运行结的截图,加上学号水印

1: 让系统支持Short类,并在MyDoc类中添加测试代码表明添加正确,提交测试代码和运行结的截图,加上学号水印

2: 让系统支持Boolean类,并在MyDoc类中添加测试代码表明添加正确,提交测试代码和运行结的截图,加上学号水印

3: 让系统支持Long类,并在MyDoc类中添加测试代码表明添加正确,提交测试代码和运行结的截图,加上学号水印

4: 让系统支持Float类,并在MyDoc类中添加测试代码表明添加正确,提交测试代码和运行结的截图,加上学号水印

5: 让系统支持Double类,并在MyDoc类中添加测试代码表明添加正确,提交测试代码和运行结的截图,加上学号水印

提交最后三个测试用例都通过的截图,截图上要有画图加水印,输入自己的学号

  • 题目6:提交:

    码云上你完成的代码的链接。

任务:

//定义一个数组

int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8};

//打印原始数组的值

for(int i:arr){

System.out.print(i + " ");

}

System.out.println();

// 添加代码删除上面数组中的5

...

//打印出 1 2 3 4 6 7 8 0

for(int i:arr){

System.out.print(i + " ");

}

System.out.println();

// 添加代码再在4后面5

...

//打印出 1 2 3 4 5 6 7 8

for(int i:arr){

System.out.print(i + " ");

}

System.out.println();

实验知识点

  • 有关伪代码、产品代码、测试代码:

伪代码:是对程序要完成的操作所进行的需求清单,不用代码写,用中文或英文来写

产品代码:实现这些需求的代码。

测试代码:对产品代码检测是否哦能够通过运行。

  • TDD(Test Driven Devlopment, 测试驱动开发)

平常都是先打产品代码,再加以实例进行测试,但这样有时候会导致效率和精度比较低,很容易出错,TDD开发方式就是要反其道而行之,先把测试代码给打出来,然后根据测试代码来设计产品代码。【截图19】

  • UML类

    UML是一种通用的建模语言,通过UML类图,可以更加直观地分析图面向对象分析(OOA)、面向对象设计(OOD)、面向对象编程实现(OOP)。
  • S.O.L.I.D原则

    SOLID原则即:

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)

  • SRP原则:决不要有一个以上的理由修改一个类

一个类就应当有这个类相应地职能与责任,将多个职责放在一个类中,容易生成所谓的“上帝类”,在面向对象的开发思想中,每个类都应该做到高内聚,一个类就是一个小类,它有它应该负责的领域,这样才方便复用。

  • OCP原则:软件实体(类,模块,函数等)应该对扩充开放,对修改封闭

代码应当只对扩充代码进行开放,而对修改代码进行封闭。这样能够保证数据的完整性和安全性,使用价值更高。

  • LSP原则:子类必须可以被其基类所代替;

    使用指向基类的指针或引用的函数,必须能够在不知道具体派生类对象类型的情况下使用它。

    -ISP原则:客户不应该依赖他们并未使用的接口

并非所有类都是给客户使用,也不是所有方法都是客户有权使用的。因此我们定义方法就要有限制,客户可以用什么,不可以用什么都是我们应该在程序设计中所规划的。

  • DIP原则:

高层模块不应该依赖于低层模块。

二者都应该依赖于抽象

抽象不应该依赖于细节。

细节应该依赖于抽象

在类层级中,层级越高就应该越抽象,所起的作用就越公共,下面层级的类都应该依赖于高层的抽象类,这样才能更好根据不同的需求写不同的方法,同时又省去了繁杂的代码。

实验感悟

  • 这次实验的知识很丰富,可以说TDD和SOLID原则极大成地提高我们作为一名程序员的素质,但我们的知识库有限,很多知识都不能进行有效的吸收,甚至我到现在测试代码也不能完全掌握,个人也认为先写产品代码要舒服得多,顺利得多,效率快得多。此外,这些实验题目的难度也是出乎本人所料,很容易不知道从哪里下手。但这种弊端估计是暂时的,随着我们的深入学习,以及实验的多做多练,水平估计还是会有一定的提升。

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