20135337朱荟潼Java实验报告二

20135337朱荟潼

实验二 Java面向对象程序设计

一、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

二、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。

三、实验步骤

（一）单元测试

(1) 三种代码

伪代码、产品代码、测试代码

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

(1)a.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

b.基于TDD，我们不会出现过度设计的情况，需求通过测试用例表达出来了，我们的产品代码只要让测试通过就可以了。 Java中有单元测试工具JUnit来辅助进行TDD，

红叉说明代码存在语法错误，原因很简单，MyUtil类还不存在，类中的percentage2fivegrade方法也不存在，我们在TDDDemo的src目录中新建一个MyUtil的类，并实现percentage2fivegrade方法

c.测试结果出现了一个绿条（green bar）,说明测试通过了。

(2)TDD的编码节奏是：

增加测试代码、JUnit出现红条、修改产品代码、JUnit出现绿条，任务完成

（二）面向对象三要素

（1）抽象

（2）封装、继承与多态

（三）设计模式初步

（1）S.O.L.I.D原则

面向对象三要素是“封装、继承、多态”，任何面向对象编程语言都会在语法上支持这三要素。如何借助抽象思维用好三要素特别是多态还是非常困难的，S.O.L.I.D类设计原则是一个很好的指导：

• 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)

（四）练习

1使用TDD的方式设计关实现复数类Complex。

2.实验报告中统计自己的PSP(Personal Software Process)时间

四、具体实现的步骤截图

（1）

(2)

(3)

a.

b.

(3)

(4)

(4)实现复数

伪代码：

复数的加减运算：

定义一个整型a作为实部；

定义一个整型b作为虚部；

运算后定义newA作为实部；

运算后定义newB作为虚部；

加法运算返回p1；

减法运算返回p2；

输出加、减运算结果；

产品代码：

//实现复数的加减

class complex

{

int a,b;  //a表示实部，b表示虚部

void complex(int a,int b){

this.a=a;

this.b=b;

}

int Shi(){

return a;

}

int Xu(){

return b;

}

complex add(complex p){

int aa=p.Shi();

int bb=p.Xu();

int newA=aa+a;

int newB=bb+b;

complex p1=new complex();

p1.complex(newA, newB);

return p1;

}

complex sub(complex p){

int aa=p.Shi();

int bb=p.Xu();

int newA=aa-a;

int newB=bb-b;

complex p2=new complex();

p2.complex(newA, newB);

return p2;

}

}

public class Comp5337{

public static void main(String[] args){

complex c1=new complex();

complex c2=new complex();

c1.complex(1, 2);

c2.complex(3, 1);

complex p1=c1.add(c2);

int p1a=p1.Shi();

int p1b=p1.Xu();

System.out.println("a="+p1a+",bi="+p1b+"i");

System.out.printf("和=%d+%di",p1a,p1b);

System.out.println();

complex p2=c1.sub(c2);

int p2a=p2.Shi();

int p2b=p2.Xu();

System.out.printf("差=%d-%di",p1a,p1b);

}

}

测试代码：

五、PSP时间分析

步骤	耗时	百分比
需求分析	1小时	12.5%
设计	2小时	25%
代码实现	2小时	25%
测试	2小时	25%
分析总结	1小时	12.5%

六、遇到的问题及解决方法

1，由于win8系统，虚拟机一直出现问题，无法正常工作。因此，使用了电脑上的Ecliose软件。2，测试代码的编写过程中由于对知识的不完全熟悉，花费了许多时间，对代码的修改也是反复进行。3，在UML画图，第一次画时，忘记了画箭头，随后补上了。

七、总结及体会

这次实验相比较第一次实验还是很有难度的，首先，知识点远比上一次的多，这就要求我课下还需对理论知识进行梳理巩固。其次，由于电脑系统原因，没能够在这次实验中全程使用虚拟机，比较遗憾，我会尽快处理好虚拟机的问题。然后，对于单元测试，我认为是有利于学习的，在动手编代码的过程中巩固了课本上的理论知识，让知识付诸实践，虽然在设计、编写代码时仍不太顺利，但是java面向对象的思想有助于整理思路。通过这次实验，我在代码设计及编写方面欠缺很多，今后还需努力学习。