20155323刘威良第二次实验 Java面向对象程序设计

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

严禁抄袭，有该行为者实验成绩归零，并附加其他惩罚措施。
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

(一) 三种代码

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”

产品代码：

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";

}

}

测试代码：

public class MyUtilTest {

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!");

//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!");

//测试边界情况

if(MyUtil.percentage2fivegrade(0) != "不及格")

System.out.println("test failed 1!");

else if(MyUtil.percentage2fivegrade(60) != "及格")

System.out.println("test failed 2!");

else if(MyUtil.percentage2fivegrade(70) != "中等")

System.out.println("test failed 3!");

else if(MyUtil.percentage2fivegrade(80) != "良好")

System.out.println("test failed 4!");

else if(MyUtil.percentage2fivegrade(90) != "优秀")

System.out.println("test failed 5!");

else if(MyUtil.percentage2fivegrade(100) != "优秀")

System.out.println("test failed 6!");

else

System.out.println("test passed!");

}

}

运行截图：

(二)以TDD的方式研究学习StringBuffer

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

实验代码：

public class StringBufferDemo {

StringBuffer buffer = new StringBuffer();

public StringBufferDemo(StringBuffer buffer){

this.buffer = buffer;

}

public Character charAt(int i){

return buffer.charAt(i);

}

public int capacity(){

return buffer.capacity();

}

public int length(){

return buffer.length();

}

public int indexOf(String buf) {

return buffer.indexOf(buf);

}

}

测试类代码：

import junit.framework.TestCase;

import org.junit.Test;

public class StringBufferDemoTest extends TestCase {

StringBuffer a = new StringBuffer("StringBuffer");//测试12个字符（<=16）

StringBuffer b = new StringBuffer("StringBufferStringBuffer");//测试24个字符（>16&&<=34）

StringBuffer c = new StringBuffer("StringBufferStringBufferStringBuffer");//测试36个字符（>=34）

@Test

public void testcharAt() throws Exception{

assertEquals('S',a.charAt(0));

assertEquals('g',a.charAt(5));

assertEquals('r',a.charAt(11));

}

@Test

public void testcapacity() throws Exception{

assertEquals(28,a.capacity());

assertEquals(40,b.capacity());

assertEquals(52,c.capacity());

}

@Test

public void testlength() throws Exception{

assertEquals(12,a.length());

assertEquals(24,b.length());

assertEquals(36,c.length());

}

@Test

public void testindexOf() throws Exception{

assertEquals(0,a.indexOf("Str"));

assertEquals(5,a.indexOf("gBu"));

assertEquals(10,a.indexOf("er"));

}

}

运行截图：

（三）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

题目：让系统支持Double类，并在MyDoc类中添加测试代码表明添加正确，

实验代码：

import java.lang.*;

abstract class Data {

abstract public void DisplayValue();

}

class Integer extends Data {

int value;

Integer() {

value=100;

}

public void DisplayValue(){

System.out.println (value);

}

}

class Double extends Data{

double value;

Double()

{

value=100.0;

}

public void DisplayValue(){

System.out.println(value);

}

}

abstract class Factory {

    abstract public Data CreateDataObject();

}

class IntFactory extends Factory {

    public Data CreateDataObject(){

        return new Integer();

    }

}

class ShortFactory extends Factory{

    public Data CreateDataObject()

    {

        return new Double();

    }

}

class Document {

    Data pd;

    Document(Factory pf){

        pd = pf.CreateDataObject();

    }

    public void DisplayData(){

        pd.DisplayValue();

    }

}

public class MyDoc {

    static Document d;

    public static void main(String[] args) {

        d = new Document(new ShortFactory());

        d.DisplayData();

    }

}

运行截图：

(四)以TDD的方式开发一个复数类Complex

实验要求：

// 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)

实验代码：

public class MyComplex {

private double m;

private double n;

public double getm(double m)

{

return m;

}

public double getn(double n)

{

return n;

}

public void setm(double m)

{

this.m=m;

}

public void setn(double n)

{

this.n=n;

}

public MyComplex(double m, double n) {

this.m = m;

this.n = n;

}

public MyComplex add(MyComplex c) {

return new MyComplex(m + c.m, n + c.n);

}

public MyComplex minus(MyComplex c) {

return new MyComplex(m - c.m, n - c.n);

}

public MyComplex multiply(MyComplex c) {

return new MyComplex(m * c.m - n * c.n, m * c.n + n * c.m);

}

public MyComplex ComplexDiv(MyComplex c)

{

return new MyComplex((mc.m+nc.n)/((c.mc.m)(c.nc.n)),(nc.m-mc.n)/((c.mc.m)(c.nc.n)));

}

public String toString() {

String str = new String();

if (this.n>=0)

{

str=m+"+"+n+"i";

}

else str=m+"-"+(-n)+"i";

return str;

}

public boolean equals(MyComplex c)

{

if(this.mc.m&&this.nc.n)

return true;

else

return false;

}

}

测试类代码：

import junit.framework.TestCase;

import org.junit.Test;

public class MyComplexTest extends TestCase {

    MyComplex a = new MyComplex(1, 2);

    MyComplex b = new MyComplex(1, -4);

    MyComplex c = new MyComplex(19, 0);

    MyComplex d = new MyComplex(0, -3);

    MyComplex e = new MyComplex(1, 0);

    MyComplex f = new MyComplex(1, 0);

    @Test

    public void testadd()

    {

        assertEquals("2.0-2.0i",a.add(b).toString());

        assertEquals("1.0-1.0i",a.add(d).toString());

    }

    @Test

    public void testminus()

    {

        assertEquals("0.0+6.0i", a.minus(b).toString());

        assertEquals("-18.0+2.0i", a.minus(c).toString());

    }

    @Test

    public void testmultiply()

    {

        assertEquals("9.0-2.0i", a.multiply(b).toString());

        assertEquals("19.0+38.0i", a.multiply(c).toString());

    }

    @Test

    public void testComplexDiv()

    {

        assertEquals("-0.4375+0.375i",a.ComplexDiv(b).toString());

        assertEquals("1.1875+4.75i",c.ComplexDiv(b).toString());

    }

    @Test

    public void testequals()

    {

        assertEquals(false,a.equals(b));

        assertEquals(true,e.equals(f));

    }

}

运行截图：

（五）使用StarUML对实验二中的代码进行建模，发类图的截图

截图：