2017-2018-2 20165330實驗二《Java面向對象程序設計》實驗報告

時間 2019-12-20

標籤實驗 Java面向對象程序設計報告欄目 Java 简体版

原文原文鏈接

實驗內容

初步掌握單元測試和TDD
理解並掌握面向對象三要素：封裝、繼承、多態
初步掌握UML建模
熟悉S.O.L.I.D原則
瞭解設計模式

實驗步驟

（一）單元測試

三種代碼

僞代碼：從意圖層面來解決問題，表達本身思路的框架
產品代碼：用特定編程語言將僞代碼翻譯成產品代碼
測試代碼：測試產品代碼

實驗

產品代碼

public class MyUtil{
    public static String percentage2fivegrade(int grade){
        //若是成績小於0，轉成「錯誤」
        if ((grade < 0))
            return "錯誤";
            //若是成績小於60，轉成「不及格」
        else if (grade < 60)
            return "不及格";
            //若是成績在60與70之間，轉成「及格」
        else if (grade < 70)
            return "及格";
            //若是成績在70與80之間，轉成「中等」
        else if (grade < 80)
            return "中等";
            //若是成績在80與90之間，轉成「良好」
        else if (grade < 90)
            return "良好";
            //若是成績在90與100之間，轉成「優秀」
        else if (grade <= 100)
            return "優秀";
            //若是成績大於100，轉成「錯誤」
        else
            return "錯誤";
    }
}

測試代碼

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

import static org.junit.Assert.*;

/**
 * Created by zyx on 2018/4/15.
 */
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("優秀", 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("優秀",MyUtil.percentage2fivegrade(90));
        assertEquals("優秀",MyUtil.percentage2fivegrade(100));
    }
}

結果截圖

TDD(Test Driven Devlopment, 測試驅動開發)

TDD的通常步驟：

明確當前要完成的功能，記錄成一個測試列表
快速完成編寫針對此功能的測試用例
測試代碼編譯不經過（沒產品代碼呢）
編寫產品代碼
測試經過
對代碼進行重構，並保證測試經過（重構下次實驗練習）
循環完成全部功能的開發

TDD的編碼節奏

增長測試代碼，JUnit出現紅條
修改產品代碼
JUnit出現綠條，任務完成

IDEA中使用JUnit：安裝插件 → 新建一個空類MyUtil1 → 建立JUnit3的測試用例 → 增長一個測試用例testNormal

（二）面向對象三要素

三要素：封裝、繼承、多態

封裝就是將數據與相關行爲包裝在一塊兒以實現信息就隱藏。
繼承指一個類的定義能夠基於另一個已經存在的類，即子類基於父類，從而實現父類代碼的重用。
多態是指不一樣的類對象調用同一個簽名的成員方法時將執行不一樣代碼的現象。

實驗：以TDD的方式研究學習StringBuffer

產品代碼

/**
 * Created by zyx on 2018/4/15.
 */


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);
    }

}

測試代碼

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

import static org.junit.Assert.*;

/**
 * Created by zyx on 2018/4/15.
 */
public class StringBufferDemoTest extends TestCase {

    StringBuffer string1 = new StringBuffer("Beautiful");
    StringBuffer string2 = new StringBuffer("Beautiful Girls");
    StringBuffer string3 = new StringBuffer("Beautiful Girls and Boys");
    @Test
    public void testCharAt(){
        assertEquals('a',string1.charAt(2));
        assertEquals(' ',string2.charAt(9));
        assertEquals('a',string3.charAt(16));
    }
    @Test
    public void testCapacity(){
        assertEquals(25,string1.capacity());
        assertEquals(31,string2.capacity());
        assertEquals(40,string3.capacity());
    }
    @Test
    public void testindexOf() {

        assertEquals(1, string3.indexOf("ea"));
    }
    @Test
    public void testlength() {

        assertEquals(9, string1.length());
    }
}

結果截圖

（三）設計模式初步

S.O.L.I.D原則

SRP(Single ResponsibilityPrinciple,單一職責原則)
OCP(Open-Closed Principle,開放-封閉原則)
LSP(Liskov Substitusion Principle,Liskov替換原則)
ISP(Interface Segregation Principle,接口分離原則)
DIP(Dependency Inversion Principle,依賴倒置原則)

設計模式：建立型，結構型，行爲型
設計模式有四個基本要素：

Pattern name：描述模式，便於交流，存檔
Problem：描述何處應用該模式
Solution：描述一個設計的組成元素，不針對特例
Consequence：應用該模式的結果和權衡（trade-offs）

實驗：用本身的學號（20165330）%6進行取餘運算，根據結果進行代碼擴充

0：讓系統支持Byte類，並在MyDoc類中添加測試代碼代表添加正確。html

代碼

// Server Classes
abstract class Data {
    abstract public void DisplayValue();
}
class Byte extends  Data {
    int value;
    Byte() {
        value=100;
    }
    public void DisplayValue(){
        System.out.println (value);
    }
}
// Pattern Classes
abstract class Factory {
    abstract public Data CreateDataObject();
}
class ByteFactory extends Factory {
    public Data CreateDataObject(){
        return new Byte();
    }
}
//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 ByteFactory());
        d.DisplayData();
    }
}

結果截圖

（四）練習

使用TDD的方式設計關實現複數類Complex。
僞代碼

構造函數，將實部，虛部都置爲0
構造函數，建立複數對象的同時完成複數的實部，虛部的初始化
設置實部，設置虛部:複數相加、複數相減、複數相乘

產品代碼

/**
 * Created by zyx on 2018/4/16.
 */
public class Complex {
    // 定義屬性並生成getter,setter
    double RealPart;
    double ImagePart;
    // 定義構造函數
    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;
    }
    // 定義公有方法:加減乘除
    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("被減數不能爲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));
    }
}

測試代碼

import static org.junit.Assert.*;
import org.junit.Test;
import junit.framework.TestCase;
/**
 * Created by zyx on 2018/4/16.
 */
public class ComplexTest extends TestCase {
    Complex complex = new Complex(1,1);
    @Test
    public void testAdd(){
        assertEquals(new Complex(3.3,3.4), complex.ComplexAdd(new Complex(2.3,2.4)));
    }
    //測試加法
    @Test
    public void testSub(){
        assertEquals(new Complex(-5.3,-2.4), complex.ComplexSub(new Complex(6.3,3.4)));
    }
    //測試減法
    @Test
    public void testMulti(){
        assertEquals(new Complex(3.0,2.0), complex.ComplexMulti(new Complex(3.0,2.0)));
    }
    //測試乘法
    @Test
    public void testDiv(){
        assertEquals(new Complex(1.0,1.0), complex.ComplexDiv(new Complex(1.0,1.0)));
        assertEquals(new Complex(0.0,0.0), complex.ComplexDiv(new Complex(1.0,0.0)));
        //assertEquals(new Complex(0.0,0.0), complex.ComplexDiv(new Complex(3,4)));
        //邊緣測試
    }
    @Test
    public void testequals(){
        assertEquals(true, complex.equals(new Complex(1.0,1.0)));
    }
    //測試判斷相等
}

結果截圖

（五）使用StarUML對實驗二中的代碼進行建模

實驗中遇到的問題及解決方法

如何在IDEA中新建一個SourceFolder文件夾？

步驟爲；
- 第一步：新建一個普通的文件夾：New->directory
- 第二步：點擊File中的Project Structure
- 第三步：選擇左側Project Setting 中的Modules
- 第四步：點擊右側的Sources,而後鼠標移到想要轉換的普通文件上點右鍵，選擇resource便可