20169205实验二 Java面向对象程序设计

20169205实验二 Java面向对象程序设计

实验内容及步骤

(一)单元测试

1.三种代码

伪代码:以简洁的自然语言表明设计步骤;

产品代码:用以实现特定功能的程序或机器语言;

测试代码:用以对产品代码进行测试的代码

举例

学生考试等级划分程序产品代码


package java2; 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"; } }

其用到的测试代码如下

测试一:选取某一合法输入值进行测试


package java2; public class MyUtilTest { public static void main(String[] args) { // 百分制成绩是50时应该返回五级制的“不及格” if(MyUtil.percentage2fivegrade(50) != "不及格") System.out.println("test failed!"); else System.out.println("test passed!"); } }

测试二:全面覆盖各等级段


package java2; public class MyUtilTest2 { public static void main(String[] args) { //测试正常情况 if(MyUtil.percentage2fivegrade(55) != "不及格") System.out.println("test failed!"); else if(MyUtil.percentage2fivegrade(65) != "及格") System.out.println("test failed!"); else if(MyUtil.percentage2fivegrade(75) != "中等") System.out.println("test failed!"); else if(MyUtil.percentage2fivegrade(85) != "良好") System.out.println("test failed!"); else if(MyUtil.percentage2fivegrade(95) != "优秀") System.out.println("test failed!"); else System.out.println("test passed!"); } }

测试三:测试分段结点


package java2; public class MyUtilTest3 { public static void main(String[] args) { //测试边界情况 if(MyUtil.percentage2fivegrade(0) != "不及格") System.out.println("test failed 1!"); else if(MyUtil.percentage2fivegrade(60) != "及格") System.out.println("test failed 2!"); else if(MyUtil.percentage2fivegrade(70) != "中等") System.out.println("test failed 3!"); else if(MyUtil.percentage2fivegrade(80) != "良好") System.out.println("test failed 4!"); else if(MyUtil.percentage2fivegrade(90) != "优秀") System.out.println("test failed 5!"); else if(MyUtil.percentage2fivegrade(100) != "优秀") System.out.println("test failed 6!"); else System.out.println("test passed!"); } }

通过此对产品代码改进

//如果成绩小于60,转成“不及格”

         if (grade < 60)

             return "不及格";

改为

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";

运行结果(检测问题):

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2.TDD(Test Driven Devlopment, 测试驱动开发)

TDD,顾名思义,是为了解决产品代码的漏洞,而以程序测试推动程序开发即先写测试代码,然后再写产品代码的开发方式。

明确当前待完成功能并记录成测试列表——〉

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——〉

编写产品代码——〉

测试通过——〉

对代码进行重构,并保证测试通过——〉

循环完成所有功能开发

java中有单元测试工具JUnit来辅助进行TDD。具体过程见下:

(文字表述):java——〉File——〉New——〉Java Project——〉TDDDemo——〉右键单击TDDDemo——〉New——〉Source Folder——〉test——右键单击test——〉New——〉JUnit Test Case——〉MyUtilTest——〉其superclass改为junit.framework.TestCase

逐步完善测试代码如下(包括testNormal 、testException、testBoundary):

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 testException()

         {

                  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));

         }

         }

在src中新建MyUtil类并输入产品代码,然后运行测试代码(Run as——> JUnit Test)

运行结果如下(分别为修改产品代码前后测试结果):

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总结:

进行产品开发时,既要保证产品代码的正确性,又要保证投入成本的可行性。结合一次代码编写很可能出现漏洞的实际情况,开发出了针对产品的测试代码;为了减少工作量,节约资源成本,又有了TDD方法。此方法创新之处在于“测试驱动”,即提前设置好标准,达到标准即视为合格,这一思想在其他很多领域也是通用的管理办法。

(二)设计模式初步

(1)S.O.L.I.D原则

• SRP(Single Responsibility Principle,单一职责原则)

对象提供单一职责的高度封装,对象的改变仅仅依赖于单一职责的改变

• OCP(Open-Closed Principle,开放-封闭原则)

即对扩充开放(功能可增加),对修改封闭(源代码不可改动)

OCP实现手段:(1)抽象和继承,(2)面向接口编程

• LSP(Liskov Substitusion Principle,Liskov替换原则)

子类必须可以被其基类所代,父类型对象可以被子类型对象所取代

• ISP(Interface Segregation Principle,接口分离原则)

客户不应该依赖他们并未使用的接口

• DIP(Dependency Inversion Principle,依赖倒置原则)

(2)模式与设计模式

模式是某外在环境(Context) 下﹐对特定问题(Problem)的惯用解决之道。其中最重要的是设计模式。

(3)设计模式实示例

设计模式四个基本元素

Pattern name:描述模式,便于交流,存档

Problem:描述何处应用该模式

Solution:描述一个设计的组成元素,不针对特例

Consequence:应用该模式的结果和权衡

示例如下


package wl; class Integer { int value; public Integer() { value=100; } public void DisplayValue() { System.out.println(value); } } class Document { Integer pi; public Document() { pi = new Integer(); } public void DisplayData() { pi.DisplayValue(); } } public class MyDoc { static Document d; public static void main(String [] args) { d = new Document(); d.DisplayData(); } }

修改为支持double类

package wl;

//Server Classes

abstract class Data

{

    abstract public void DisplayValue();

}

class Doubleextends Data

{

    double value;

    Double()

    {

        value=100;

    }

    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 Double();

    }

}

//Client classes

class Document

{

    Data pd;

    Document(Factory pf)

    {

        pd = pf.CreateDataObject();

    }

    public void DisplayData()

    {

        pd.DisplayValue();

    }

}

//Test class

public class MyDoc3

{

    static Document d;

    public static void main(String[] args)

    {

        d = new Document(new IntFactory());

        d.DisplayData();

    }

}

结果如下:

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(三)练习

使用TDD的方式设计实现复数类Complex。

设计思路:在测试类中,人为设置测验标准(即注明若干情况下的输出量,应本着尽可能全面的原则);在产品代码中,为了符合测试类标准,应该分情况进行输出。

代码实现:

import org.junit.Test;

import junit.framework.TestCase;

public class FushuTest extends TestCase {

    @Test

    public void test() {

        assertEquals("a输入错误  ", Fushu.fushu(0.0,10.0));

        assertEquals("b输入错误  ",Fushu.fushu(9.0, 0.0));

        assertEquals("9.0i+10.0",Fushu.fushu(9.0, 10.0));

    }

}
public class Fushu

{

    public static String fushu(double a,double b)

    {

        if(a == 0.0)

            return "a输入错误  ";

        if(b == 0.0)

            return "b输入错误  ";

        else

        {

            String t = a+"i+"+b;

            return t;

        }

    } 

}

(四) StartUML作图

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实验中的问题和解决过程

How do I re-include a class into the build path in Intellij IDEA?

解决

EDIT: Figured it out myself. Go to Settings>Project Settings>Compiler>Excludes and delete the entry

作业项目地址

码云项目地址

代码托管

实验总结

步骤 耗时 百分比
需求分析 20min 13.8%
设计 30min 20.7%
代码实现 60min 41.4%
测试 15min 10.3%
总结分析 20min 13.8%

感想

希望能够通过系统地学习,探索一些开源项目并改进功能,养成良好的开发习惯,形成一套完整的android生态知识体系,并能完全自主开发一款具有一定实用价值的app。

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