课程：Java程序设计 班级： 1351
姓名：刘帅 学号：20135104
成绩： 指导教师：娄嘉鹏 实验日期：2015.05.05
实验密级： 预习程度： 实验时间：8:30~12:30
仪器组次： 必修/选修：选修 实验序号：2
实验名称：Java面向对象程序设计
实验目的与要求：
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。
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、实验过程：
（一）单元测试
1.以“百分制转五分制”为例，介绍三种代码
（1）伪代码 （2）产品代码 （3）测试代码
a.首先在虚拟机中建立一个以自己学号命名的文件夹，以存放自己实验中的代码、运行结果以及截图
2.按照实验说明里的要求，将代码输入，并运行出结果
（2）TDD(Test Driven Devlopment, 测试驱动开发)
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
关于测试工具的使用：
打开Eclipse,单击File->New->Java Project新建一个TDDDemo的Java项目；
在TDDDemo项目中，把鼠标放到项目名TDDDemo上，单击右键，在弹出的菜单中选定New->Source Folder新建一个测试目录test；
把鼠标放到test目录上，单击右键，在弹出的菜单中选定New->JUnit Test Case新建一个测试用例类MyUtilTest；
根据给出的实验代码输入，得出实验结果：
（二）面向对象三要素
（1）抽象 （2）封装、继承、多态
用UML中的类图来描述类Dog,首先在实验楼的环境中打开shell，在命令行中输入umbrello，打开UML建模软件umbrello；
先单击工具栏上的类图标，再在class diagram(类图)中单击一下，会弹出一个圣诞框，输入类名Dog；
把鼠标放到Dog类上，单击右键，选择Properties,在弹出的对话框中的Display中去掉Public Only选项；
把鼠标放到Dog类上，单击右键，选择New->Attribute,在弹出的对话框中的填好Type,Name,并选好Visibility；
把鼠标放到Dog类上，单击右键，选择New->Operation,在弹出的对话框中的填好Type,Name,并选好Visibility。
在UML 里，一个类的属性能显示它的名字，类型，初始化值，属性也可以显示private，public，protected。 类的方法能显示它们的方法名，参数，返回类型，以及方法的private，public，protected属性。其中：
+表示public
#表示 protected
-表示 private
操作结果如下：
（三）设计模式初步
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)
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 for extension,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。
三、遇到的问题及解决方法
出现的问题：
1.在单元测试的编写中，由于网络信号不稳定，而且虚拟机运行非常慢，以致这次实验非常耗费时间，只能慢慢一步一步截图
2.这次实验中由于得知实验楼截图只能截4张，因此选择用自己的截图工具进行截图
3测试代码的编写过程中因为不太熟悉程序，编写所以测试代码出现了很多问题，花费了很多时间去修改。
四、实验收获
这次实验尽管花了很多时间，但是我也收获了很多。用程序解决实际问题时，最好写出三种代码：伪代码、产品代码、测试代码。这次实验让我体会到了面向对象的编程工具和面向对象的编程工具之间的区别，面向对象我们通过封装对象，可以通过建模的方式进行代码编写，这样可以使我们将更大的精力用在类的设计而非代码编写上。付出虽多，但收获却大，精心设计的实验让我获益匪浅。
这次实验，我还接触到了很多以前没有听说过的知识，例如TDD。我觉得通过每一次的java实验，不仅提高了我的学习能力，更培养了持之以恒的意识。
五、练习题
注意以下5点：
类有虚部实部
复数的加法运算
复数的减法运算
复数的乘法运算
复数的除法运算
六、时间统计
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步骤 |
耗时 |
百分比 |
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需求分析 |
0.4h |
10% |
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设计 |
1h | 25% |
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代码实现 |
2h | 50% |
|
测试 |
0.4h | 10% |
|
分析总结 |
0.2h | 5% |