20165324 实验二《Java面向对象程序设计》实验报告

20165324 实验二《Java面向对象程序设计》实验报告

一、实验报告封面

课程：Java程序设计 班级：1653班 姓名：何春江 学号：20165324

指导教师：娄嘉鹏 实验日期：2018年4月16日

实验时间：13:45 - 15:25 实验序号：24

实验名称：面向对象程序设计

实验内容

提交点一

• “测试驱动开发”（TDD）。TDD的一般步骤如下：

1. 明确当前要完成的功能，记录成一个测试列表
2. 快速完成编写针对此功能的测试用例
3. 测试代码编译不通过（没产品代码呢）
4. 编写产品代码
5. 测试通过
6. 对代码进行重构，并保证测试通过（重构下次实验练习）
7. 循环完成所有功能的开发
   
   

提交点二

• public int capacity()返回当前容量。容量指可用于最新插入字符的存储量，超过这一容量便需要再次分配。
• 示例代码如下，使用TDD学习测试四个方法。

public class StringBufferDemo {
    public static void main(String [] args) {
        StringBuffer buffer = new StringBuffer();
        buffer.append('S');//调用方法append，输入char型
        buffer.append("tringBuffer");//调用方法append，输入String型
        System.out.println(buffer.charAt(1));//t
        System.out.println(buffer.capacity());//返回buffer对象的容量:16
        System.out.println(buffer.length());//返回buffer对象的长度:12
        System.out.println(buffer.indexOf("tring"));//返回输入的子字符串的第一个字母在母字符串的位置。
        System.out.println("buffer = " + buffer.toString());
    }
}

• 测试代码为：

import junit.framework.TestCase;
import org.testng.annotations.Test;
public class StringBufferDemoTest extends TestCase {
    StringBuffer a= new StringBuffer("String");
    StringBuffer b = new StringBuffer("StringBuffer");
    @Test
    public void testcharAt() throws Exception{
        assertEquals('S',a.charAt(0));
        assertEquals('g',a.charAt(5));
    }
    @Test
    public void testcapacity() throws Exception{
        assertEquals(22,a.capacity());
        assertEquals(28,b.capacity());
    }
    @Test
    public void testlength() throws Exception{
        assertEquals(6,a.length());
        assertEquals(12,b.length());
    }
    @Test
    public void testindexOf() throws Exception{
        assertEquals(0,a.indexOf("Str"));
        assertEquals(6,b.indexOf("Bu"));
    }
}

提交点三

设计模式初步

• S.O.L.I.D原则

1. SRP(Single ResponsibilityPrinciple,单一职责原则)
2. OCP(Open-Closed Principle,开放-封闭原则)
3. LSP(Liskov Substitusion Principle,Liskov替换原则)
4. ISP(Interface Segregation Principle,接口分离原则)
5. DIP(Dependency Inversion Principle,依赖倒置原则

• 设计原则：

1. OCP原则：开放-封闭yuanze。其具体内容为：软件实体扩充开放，修改关闭。可以通过抽象和继承；面对接口编程。
2. DIP原则：依赖倒置原则。其具体内容为：高层模版不应该依赖与底层模版，二者都应该依赖于抽象；抽象不应该依赖于细节，细节一个依赖与抽象。

• 设计模式有四个基本要素：

1. Pattern name：描述模式，便于交流，存档
2. Problem：描述何处应用该模式
3. Solution：描述一个设计的组成元素，不针对特例
4. Consequence：应用该模式的结果和权衡（trade-offs）

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

• 还是不太理解设计模式的使用，自己完全是参考下图，及相关代码仿照编写的byte数据的扩充。

// Server Classes
abstract class Data {//抽象一个类
    abstract public void DisplayValue();//抽象方法，无返回。
}
class Integer extends  Data {//继承抽象类，重写方法
    int value;
    Integer() {
        value=100;
    }
    public void DisplayValue(){
        System.out.println (value);
    }
}
class byteteger extends Data {
    byte value;
    byteteger() {
        value=24;
    }
    public void DisplayValue() {
        System.out.println(value);
    }
}
// Pattern Classes
abstract class Factory {//抽象一个类
    abstract public Data CreateDataObject();//抽象方法，返回一个Date类创建的对象
}
class IntFactory extends Factory {//继承抽象类，重写方法
    public Data CreateDataObject(){//返回一个Integer类创建的对象
        return new Integer();
    }
}
class byteFactoey extends Factory {
    public Data CreateDataObject() {
        return new byteteger();
    }
}
//Client classes
class Document {
    Data pd;
    Document(Factory pf){
        pd = pf.CreateDataObject();
    }
    public void DisplayData(){
        pd.DisplayValue();
    }
}
//Test class
public class MyDoc {
    static Document d;
    static Document b;
    public static void main(String[] args) {
        d = new Document(new IntFactory());
        d.DisplayData();
        b=new Document(new byteFactoey());
        b.DisplayData();
    }
}

提交点四

• 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)

• TDD开发思路回顾：

1. 明确当前要完成的功能，记录成一个测试列表
2. 快速完成编写针对此功能的测试用例
3. 测试代码编译不通过（没产品代码呢）
4. 编写产品代码
5. 测试通过
6. 对代码进行重构，并保证测试通过（重构下次实验练习）
7. 循环完成所有功能的开发

• 复数的四则运算公式

1. (a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i
2. (a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i
3. (a+bi)*(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i
4. (a+bi)/(c+di)=(a+bi)(c-di)/(c^2+d2)

按照步骤：

• 测试代码为：

/*（1）属性：复数包含实部和虚部两个部分，
double RealPart;复数的实部
double ImagePart;复数的虚部
getRealPart():返回复数的实部
getImagePart();返回复数的虚部
setRealPart():设置复数的实部
setImagePart();设置复数的虚部
输出形式：a+bi
（2）方法：
①定义构造函数
public Complex()
public Complex(double R,double I)
②定义公有方法:加减乘除
Complex ComplexAdd(Complex a):实现复数加法
Complex ComplexSub(Complex a):实现复数减法
Complex ComplexMulti(Complex a):实现复数乘法
Complex ComplexDiv(Complex a):实现复数除法
③Override Object
public String toString():将计算结果转化为字符串形式并输出*/

import junit.framework.TestCase;
import org.testng.annotations.Test;
public class ComplexTest extends TestCase {
    Complex c1=new Complex(1,1);
    Complex c2=new Complex(1,0);
    Complex c3=new Complex(0,1);
    Complex c4=new Complex(-1,-1);
    @Test
    public void testComplexAdd() {
        assertEquals("2.0+1.0i",c1.ComplexAdd(c2).toString());
        assertEquals("1.0+1.0i",c2.ComplexAdd(c3).toString());
        assertEquals("1.0+1.0i",c3.ComplexAdd(c2).toString());
        assertEquals("0.0",c1.ComplexAdd(c4).toString());
    }
    @Test
    public void testComplexSub() {
        assertEquals("1.0i",c1.ComplexSub(c2).toString());
        assertEquals("1.0",c1.ComplexSub(c3).toString());
        assertEquals("2.0+2.0i",c1.ComplexSub(c4).toString());
        assertEquals("1.0-1.0i",c2.ComplexSub(c3).toString());
    }
    @Test
    public void testComplexMulti() {
        assertEquals("1.0+1.0i",c1.ComplexMulti(c2).toString());
        assertEquals("-1.0+1.0i",c1.ComplexMulti(c3).toString());
        assertEquals("1.0i",c2.ComplexMulti(c3).toString());
        assertEquals("-2.0i",c1.ComplexMulti(c4).toString());
    }
    @Test
    public void testComplexDiv() {
        assertEquals("1.0+1.0i", c1.ComplexDiv(c2).toString());
        assertEquals("1.0+1.0i", c1.ComplexDiv(c3).toString());
        assertEquals("-1.0-1.0i", c1.ComplexDiv(c4).toString());
        assertEquals("-0.5-0.5i", c2.ComplexDiv(c4).toString());
    }
}

• 产品代码为：

/*（1）属性：复数包含实部和虚部两个部分，
double RealPart;复数的实部
double ImagePart;复数的虚部
getRealPart():返回复数的实部
getImagePart();返回复数的虚部
setRealPart():设置复数的实部
setImagePart();设置复数的虚部
输出形式：a+bi
（2）方法：
①定义构造函数
public Complex()
public Complex(double R,double I)
②定义公有方法:加减乘除
Complex ComplexAdd(Complex a):实现复数加法
Complex ComplexSub(Complex a):实现复数减法
Complex ComplexMulti(Complex a):实现复数乘法
Complex ComplexDiv(Complex a):实现复数除法
③Override Object
public String toString():将计算结果转化为字符串形式并输出
*/
public class Complex {
    private double RealPart;//复数的实部
    private double ImagePart;//复数的虚部
    public Complex() {}
    public Complex(double a, double b) {
        setRealPart(a);
        setImagePart(b);
    }
    public void setRealPart(double a) {
        RealPart = a;
    }
    public void setImagePart(double b) {
        ImagePart = b;
    }
    public double getRealPart() {//返回复数的实部
        return RealPart;
    }
    public double getImagePart() {
        return ImagePart;
    }
    Complex ComplexAdd(Complex a) {//(a+bi)+(c+di)=(a+c)+(b+d)i
        Complex complex = new Complex();
        complex.RealPart = this.RealPart + a.RealPart;
        complex.ImagePart = this.ImagePart + a.ImagePart;
        return complex;
    }
    Complex ComplexSub(Complex a) {//(a+bi)-(c+di)=(a-c)+(b-d)i
        Complex complex=new Complex();
        complex.RealPart=this.RealPart-a.RealPart;
        complex.ImagePart=this.ImagePart-a.ImagePart;
        return complex;
    }
    Complex ComplexMulti(Complex a) {//(a+bi)*(c+di)=(ac-bd)+(ad+bc)i
        Complex complex =new Complex();
        complex.RealPart=this.RealPart*a.RealPart-this.ImagePart*a.ImagePart;
        complex.ImagePart=this.RealPart*a.ImagePart+this.ImagePart*a.RealPart;
        return complex;
    }
    Complex ComplexDiv(Complex a) {//(a+bi)/(c+di)=(a+bi)(c-di)/(c^2+d^2)
        Complex complex=new Complex();
        complex.RealPart=(this.RealPart*a.ImagePart+this.ImagePart*a.RealPart)/(a.ImagePart*a.ImagePart+a.RealPart*a.RealPart);
        complex.ImagePart=(this.ImagePart*a.ImagePart+this.RealPart*a.RealPart)/(a.ImagePart*a.ImagePart+a.RealPart*a.RealPart);
        return complex;
    }
    public String toString() {
        if (ImagePart==0) {
            String str = String.valueOf(RealPart);
            return str;
        }
        else if (RealPart==0) {
            String str = String.valueOf(ImagePart)+"i";
            return  str;
        }
        else {
            if (ImagePart>0) {
                String str = String.valueOf(RealPart) + "+" + String.valueOf(ImagePart) + "i";
                return str;
            }
            else {
                String str = String.valueOf(RealPart) + String.valueOf(ImagePart) + "i";
                return str;
            }
        }
    }
}

• 测试结果：
  
  

提交点5

• 检查点要求：使用WhiteStarUML对实验二中的代码进行建模，发类图的截图，加上学号水印。参考http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6736847.html
  
  类图中只少两个类。

• 问题1：对于Complex ComplexAdd(Complex a)理解有误。自己只顾着编写测试代码，完全忽略了该方法的意思。
• 问题1解决方法：该方法表示返回值为一个Complex对象的方法，其参数为一个Complex对象，进行运算。
• 问题2：对于变量的使用，最开始没注意使用this关键字，运算出错。
• 问题2解决方法：P84在实例方法中使用this：当this关键字出现在实例方法中时，this就代表正在调用该方法的当前对象