20165308 实验二 Java面向对象程序设计

20165308 实验二 Java面向对象程序设计

实验二 Java面向对象程序设计

一、实验报告封面

• 课程：Java程序设计 班级：1653班 姓名：张士洋 学号：20165308

• 指导教师：娄嘉鹏 实验日期：2018年4月16日 实验时间：15:35 - 17:15

• 实验序号：实验二 实验名称：Java面向对象程序设计

实验内容及要求：

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

实验内容、步骤与体会

目录：

• （一）初步掌握单元测试和TDD
• （二）以TDD的方式研究学习StringBuffer
• （三）对MyDoc类进行扩充，让其支持Boolean类，初步理解设计模式
• （四）以TDD的方式开发一个复数类Complex
• （五）使用StarUML对实验中的代码进行建模

二、实验内容及步骤

（一）使用JUnit 单元测试

参考 http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6371315.html#SECUNITTEST 完成单元测试的学习
提交最后三个JUnit测试用例（正常情况，错误情况，边界情况）都通过的截图，截图上要有画图加水印，输入自己的学号
本提交点考查JUnit会不会使用，测试用例至少要包含正常情况，错误情况，边界情况的测试。

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

import org.junit.Test;
import junit.framework.TestCase;
public class MyUtilTest extends TestCase {
    @Test
    public void testNormal() {
        assertEquals("不及格", MyUtil.percentage2fivegrade(55));
        assertEquals("及格", MyUtil.percentage2fivegrade(65));
        assertEquals("中等", MyUtil.percentage2fivegrade(75));
        assertEquals("良好", MyUtil.percentage2fivegrade(85));
        assertEquals("优秀", MyUtil.percentage2fivegrade(95));
    }

    @Test
    public void testExceptions () {
        assertEquals("错误",MyUtil.percentage2fivegrade(105));
        assertEquals("错误",MyUtil.percentage2fivegrade(-55));
    }

    @Test
    public void testBoundary () {
        assertEquals("不及格", MyUtil.percentage2fivegrade(0));
        assertEquals("及格", MyUtil.percentage2fivegrade(60));
        assertEquals("中等", MyUtil.percentage2fivegrade(70));
        assertEquals("良好", MyUtil.percentage2fivegrade(80));
        assertEquals("优秀", MyUtil.percentage2fivegrade(90));
        assertEquals("优秀", MyUtil.percentage2fivegrade(100));
    }
}

测试截图

（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

产品代码

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
    StringBuffer b = new StringBuffer("StringBufferStringBuffer");
    //测试24个字符
    StringBuffer c = new StringBuffer("StringBufferStringBufferStringBuffer");
    //测试36个字符
    StringBuffer d = new StringBuffer("StringBufferStringBufferStringBufferStr");
    //测试39个字符
    @Test
    public void testcharAt() {
        assertEquals('S',a.charAt(0));
        assertEquals('e',b.charAt(10));
        assertEquals('f',c.charAt(20));
        assertEquals('B',d.charAt(30));
    }
    @Test
    public void testcapacity() {
        assertEquals(28,a.capacity());
        assertEquals(40,b.capacity());
        assertEquals(52,c.capacity());
        assertEquals(55,d.capacity());
    }
    @Test
    public void testindexOf() {
        assertEquals(0,a.indexOf("Str"));
        assertEquals(3,b.indexOf("ing"));
        assertEquals(6,c.indexOf("Buffer"));
        assertEquals(8,d.indexOf("ff"));
    }
    @Test
    public void testlength() {
        assertEquals(12,a.length());
        assertEquals(24,b.length());
        assertEquals(36,c.length());
        assertEquals(39,d.length());
    }
}

测试截图

（三）设计模式示例进行扩充，让系统支持Boolean类

参考实验二 Java面向对象程序设计
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

产品代码

abstract class Data{
    public abstract void DisplayValue();
}
class Integer extends Data {
    int value;
    Integer(){
        value=100;
    }
    public void DisplayValue(){
        System.out.println(value);
    }
}
class Boolean extends Data{
    boolean value;
    Boolean(){
        value=true;
    }
    public void DisplayValue(){
        System.out.println(value);
    }
}
class Document {
    Data pd;
    Document() {
        pd=new Boolean();
    }
    public void DisplayData(){
        pd.DisplayValue();
    }
}
public class MyDoc {
    static Document d;
    public static void main(String[] args) {
        d = new Document();
        d.DisplayData();
    }
}

测试截图

（四）以TDD的方式开发一个复数类Complex

参考http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6736847.html

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)

产品代码

import java.lang.*;
public class Complex {
    // 定义属性并生成getter,setter
    public void setRealpart(double R){
        RealPart=R;
    }
    public double getRealpart(){
        return RealPart;
    }
    public void setImagePart(double I){
        ImagePart=I;
    }
    public double getImagePart(){
        return ImagePart;
    }

    double RealPart;
    double ImagePart;
    // 定义构造函数
    public Complex(double R,double I){
        RealPart=R;
        ImagePart=I;
    }

    //Override Object
    public boolean equals(Complex obj){
        if(this.getRealpart()==obj.getRealpart() && this.getImagePart()==obj.getImagePart())
            return true;
        else
            return false;
    }
    public String toString(){
        return RealPart+"+"+ImagePart+"i";
    }

    // 定义公有方法:加减乘除
    public Complex ComplexAdd(Complex a){
        return new Complex(this.RealPart+a.RealPart,this.ImagePart+a.ImagePart);
    }
    public Complex ComplexSub(Complex a){
        return new Complex(this.RealPart-a.RealPart,this.ImagePart-a.ImagePart);
    }
    public Complex ComplexMulti(Complex a){
        return new Complex(this.RealPart*a.RealPart-this.ImagePart*a.ImagePart,
                this.RealPart*a.ImagePart+this.ImagePart*a.RealPart);
    }
    public Complex ComplexDiv(Complex a){
        double x=this.RealPart;
        double y=this.ImagePart;
        double m=a.RealPart;
        double n=a.ImagePart;
        return new Complex((x*m+y*n)/(m*m+n*n),(y*m-x*n)/(m*m+n*n));
    }
}

测试代码

import junit.framework.TestCase;
import org.junit.Test;
public class ComplexTest extends TestCase {
    Complex p1=new Complex(1,1);
    Complex p2=new Complex(1,-1);
    @Test
    public void testAdd(){
        assertEquals("2.0+0.0i",p1.ComplexAdd(p2).toString());
        System.out.println(p1.ComplexAdd(p2));
    }
    @Test
    public void testSub(){
        assertEquals("0.0+2.0i",p1.ComplexSub(p2).toString());
        System.out.println(p1.ComplexSub(p2));
    }
     @Test
    public void testMulti(){
        assertEquals("2.0+0.0i",p1.ComplexMulti(p2).toString());
        System.out.println(p1.ComplexSub(p2));
    }
      @Test
    public void testDiv(){
        assertEquals("0.0+1.0i",p1.ComplexDiv(p2).toString());
        System.out.println(p1.ComplexDiv(p2));
    }
}

测试截图

(五)UML截图

使用[WhiteStarUML](http://whitestaruml.sourceforge.net/)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。

四、实验体会与总结

实验过程中，真的遇到了超级多的困难而且都真的很难去自己全部解决，例如在对MyDoc类进行扩充，让其支持Boolean类时如何合法定义有关变量的类型，以及复数类Complex的编写等，要得到多次同学的帮助才能结果，虽然过程很艰难，但是学会了这种通过先写伪代码再利用测试代码辅助完成产品代码的方法，这样对于编程来说比较方便，而且对于各种情况的监测利用Junit测试也是真的方便。