实验二 Java面向对象程序化设计

实验二 Java面向对象程序设计

一、  实验要求

1.完成实验、撰写实验报告，以博客方式发表在博客园

2.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

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

二、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

三、实验过程

（一）单元测试

1.知识点：伪代码，产品代码，测试代码

举例：（1）伪代码：从意图层面来解决问题，最终，伪代码是产品代码最自然的最好的注释。

（2）产品代码：有了伪代码，我们用特定编程语言翻译一下，就是可用的产品代码

（3）测试代码：用以对产品代码进行测试的代码

以将学生成绩分等级为例，实现代码如下：

正常的测试，如果55不是fail，则测试失败等

因为之前没有考虑100，所以边缘测试时100是fail的，只要在100那加上<=，就可以，改进结果如下：

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

先写测试代码，然后再写产品代码的开发方法叫“测试驱动开发”（TDD）。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

以下是一个TDD实例的练习运行结果图（绿条表明测试通过）：

（三）面向对象三要素

（1）抽象：抽出事物的本质特征而暂时不考虑他们的细节。

（2）封装、继承与多态：

主要为umbrella软件的使用，在Linux虚拟机中运行结果如下：

Dog,Cat，Animal类的使用，

一下为最后一个结果截图：只需要一个getInfo，参数为父类Animal,当方法参数类型为父类时，可以传入子类的对象

（四）设计模式初步

（1）S.O.L.I.D原则：

• 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)

（2）模式与设计模式

模式是某外在环境(Context) 下﹐对特定问题(Problem)的惯用解决之道。其中最重要的是设计模式。

（3）设计模式实示例

设计模式四个基本元素

Pattern name：描述模式，便于交流，存档

Problem：描述何处应用该模式

Solution：描述一个设计的组成元素，不针对特例

Consequence：应用该模式的结果和权衡

以下为一个实例的结果截图：

（五）练习

使用TDD的方式设计实现复数类Complex。

首先建立一个类，标准复数：ai+b。那么在类里，如果a或b等于0时，输出error，否则输出复数的标准式。在TDD方法中，如果每一个测试都通过，则最后条为绿色，一下为结果截图：