20175325 《JAVA程序设计》实验二《JAVA开发环境的熟悉》实验报告

20175325 《JAVA程序设计》实验二《JAVA开发环境的熟悉》实验报告

一、实验报告封面

课程：Java程序设计 班级：1753班 姓名：石淦铭 学号：20175325

指导教师：娄嘉鹏 实验日期：2018年4月17日

实验名称：面向对象程序设计

实验目的与要求：

1、完成实验、撰写实验报告，注意实验报告重点是运行结果，遇到的问题以及分析。

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

3、掌握使用IDEA完成基础编程与程序调试的能力。

二、实验内容及步骤

（一）、实验一：

• 实验目的与要求：

1. 参考 http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6371315.html#SECUNITTEST 完成单元测试的学习
2. 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
3. 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

• 实验内容及结果截图
  • 三种代码：

伪代码：从意图层面来解决问题，表达自己思路的框架

产品代码：用特定编程语言将伪代码翻译成产品代码

测试代码：测试产品代码

1、伪代码：是产品代码最自然的、最好的注释

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”

2、产品代码

public class MyUtil{
   public static String percentage2fivegrade(int grade){
       //如果成绩小于60，转成“不及格”
       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";
       //其他，转成“错误”
       else
           return "错误";
   }
}

3、测试代码

import junit.framework.TestCase;
import org.junit.Test;

import static org.junit.Assert.*;

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 testException(){
        assertEquals("不及格",MyUtil.percentage2fivegrade(55));
        assertEquals("不及格",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));
    }
}

4、实验截图：

如果出现问题，JUnit会出现红条，IDEA会提示哪一个测试用例出现问题，由此可以对应改正产品代码中的问题，直到JUnit出现绿条，任务完成。

（二）、实验二：

• 实验目的与要求：
  
  1、参考 积极主动敲代码，使用JUnit学习Java （http://www.cnblogs.com/rocedu/p/4837092.html)
  
  2、以 TDD的方式研究学习StringBuffer
  
  3、提交你的单元测试用例和测试通过的截图，截图要加上学号水印
  
  4、测试自己会不会写JUnit测试用例
• 实验内容及结果截图：
  • 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）

测试运行截图：

（三）、实验三：

• 实验目的与要求：
  
  1、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
  
  2、用自己的学号%6进行取余运算，根据结果进行代码扩充：

  • 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
  • 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
  • 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
  • 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

• 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

• 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

• 实验内容及结果截图：

1、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)

2、OCP是OOD中最重要的一个原则，OCP的内容是：

• software entities (class, modules, function, etc.) should open forextension,but closed for modification.
• 软件实体（类，模块，函数等）应该对扩充开放，对修改封闭。

3、产品代码

abstract class Data {
    abstract public void DisplayValue();
}
class Integer extends  Data {
    int value;
    Integer() {
        value=100;
    }
    public void DisplayValue(){
        System.out.println (value);
    }
}
class Short extends Data {
    short value;
    Short() {
        value = 5325;
    }
    public void DisplayValue(){
        System.out.println (value);
    }
}
// Pattern Classes
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 Short();
    }
}
//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;
    public static void main(String[] args) {
        d = new Document(new ShortFactory());
        d.DisplayData();
    }
}

4、运行截图

（四）、实验四：

• 实验目的与要求：
  
  1、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
  
  2、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)

3、产品代码：

public class Complex {
    // 定义属性并生成getter,setter
    double RealPart;
    double ImagePart;
    // 定义构造函数
    public Complex(){
        RealPart = 0;
        ImagePart = 1;
    }
    public Complex(double R,double I){
        ImagePart = I;
        RealPart = R;
    }

    //Override Object
    public boolean equals(Object obj){
        if(this == obj) {
            return true;
        }
        if(!(obj instanceof Complex)) {
            return false;
        }
        Complex complex = (Complex) obj;
        if(complex.RealPart != ((Complex) obj).RealPart) {
            return false;
        }
        if(complex.ImagePart != ((Complex) obj).ImagePart) {
            return false;
        }

        return true;
    }
    public String toString()   {
        String string = "";
        if (ImagePart > 0)
            string =  RealPart + "+" + ImagePart + "i";
        if (ImagePart == 0)
            string =  RealPart + "";
        if (ImagePart < 0)
            string = RealPart + " " + ImagePart + "i";
        return string;
    }
    // 定义公有方法:加减乘除
    Complex ComplexAdd(Complex a) {
        return  new Complex(RealPart+a.RealPart,ImagePart+a.ImagePart);
    }
    Complex ComplexSub(Complex a) {
        return new Complex(RealPart-a.RealPart,ImagePart-a.ImagePart);
    }
    Complex ComplexMulti(Complex a) {
        return new Complex(RealPart*a.RealPart,ImagePart*a.ImagePart);
    }
    Complex ComplexDiv(Complex a) {
        if(a.RealPart==0||a.ImagePart==0) {
            System.out.println("被减数不能为0");
            return new Complex();
        }

        double d = Math.sqrt(a.RealPart*a.RealPart)+Math.sqrt(a.ImagePart*a.ImagePart);
        return new Complex((RealPart*a.RealPart+ImagePart*a.ImagePart)/d,Math.round((RealPart*a.ImagePart-ImagePart*a.RealPart)/d));
    }
}

4、测试代码：

import junit.framework.TestCase;
import org.junit.Test;
public class ComplexTest extends TestCase {
    Complex a=new Complex(1,2);
    Complex b=new Complex(-2,-1);
    Complex c=new Complex(4,-2);
    Complex d=new Complex(4,-2);
    @Test
    public void testequals(){
        assertEquals(false,a.equals(b));
        assertEquals(false,b.equals(c));
        assertEquals(true,c.equals(d));
    }
    @Test
    public void testAdd(){
        assertEquals(new Complex(-1,1),a.ComplexAdd(b));
        assertEquals(new Complex(5,0),a.ComplexAdd(c));
    }
    @Test
    public void testSub(){
        assertEquals(new Complex(3,3),a.ComplexSub(b));
        assertEquals(new Complex(-3,4),a.ComplexSub(c));
    }
    @Test
    public void testMulti(){
        assertEquals(new Complex(0,-5),a.ComplexMulti(b));
        assertEquals(new Complex(8,6),a.ComplexMulti(c));
    }
    @Test
    public void testDiv(){
        assertEquals(new Complex(0,0.5),a.ComplexDiv(c));
        assertEquals(new Complex(-0.3,-0.4),b.ComplexDiv(c));
    }
}

5、运行结果截图：

（五）、实验五：

• 实验目的与要求：
  
  1、使用StarUML对实验二中的代码进行建模，发类图的截图，加上学号水印
  
  2、类图中只少两个类
  
  3、类，继承，接口实现，组合在UML中表达
• 结果截图：
  
  

三、遇到的困难与解决方法：

• 问题：使用Junit的时候，import junit.framework.TestCase中的Junit 显示红色。
• 解决方法：在File 中点击Project Structure ，然后找到Modules 里的Dependencies 添加junit.jar，junit.jar可用everything进行查找。

四、实验感想：

• 刚开始的实验中，还不太能明白这些知识，不知道如何具体操作，走了一些弯路，浪费了一些时间，但后来能够慢慢掌握其使用的技巧和知识。
• 在这次实验里，我学习并掌握了一些Junit的用法，了解并学习了三种代码：伪代码，产品代码，测试代码，使得在编写程序时的想法得以提升，同时也学到了新的代码编写和测试的方法。

五、PSP

步骤	耗时	百分比
需求分析	10min	10%
设计	10min	10%
代码实现	30min	30%
测试	30min	30%
分析总结	20min	20%