實驗二 Java面向對象程序設計

課程：java程序設計

姓名：趙冰雨

學號：20165218

指導教師：婁嘉鵬

實驗日期：2018.4.16

實驗密級：Java開發環境的熟悉

實驗內容、步驟與體會：

（一）單元測試

• 實驗要求

  參考 http://www.cnblogs.com/rocedu/p/6371315.html#SECUNITTEST

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

提交最後三個測試用例都通過的截圖

• 實驗步驟

1. 根據偽代碼編寫產品代碼MyUtil.java
2. 新建一個測試代碼MyUtil.java
3. 測試多種情況，包括正常情況，異常情況（負分或大於100的乘積），邊界情況，並根據測試結果調整產品代碼（以上是自己編寫測試代碼的過程）
4. 新建測試文件夾test，並將其改成可作為源代碼編譯
   

1. 在test文件夾下新建MyUtilTest.jva，輸入代碼：

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("優秀", MyUtil.percentage2fivegrade(95));
    }
}
 

1. 運行成功
   

2. 出現語法錯誤時
   File->Project Structure
   

在IDEA安裝地址下找到如下三個文件並添加即可

（二）面向對象的三要素

• 實驗要求

  參考 積極主動敲代碼，使用JUnit學習Java
  （http://www.cnblogs.com/rocedu/p/4837092.html)

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

以 TDD的方式研究學習StringBuffer，提交你的單元測試用例和測試通過的截圖

• 實驗步驟

1. 編寫測試用例代碼

/**
 * Created by zby on 2018/4/16.
 */
public class StringBufferDemo {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuffer buffer = new StringBuffer();
        buffer.append(‘S‘);
        buffer.append("tringBuffer");
        System.out.println(buffer.charAt(1));
        System.out.println(buffer.capacity());
        System.out.println(buffer.indexOf("tring"));
        System.out.println("buffer = " + buffer.toString());
        System.out.println(buffer.length());
    }
}
 

1. 測試代碼

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

/**
 * Created by zby on 2018/4/16.
 */

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

import static org.junit.Assert.*;

public class StringBufferTest extends TestCase {
    StringBuffer string1 = new StringBuffer("hellojava");//測試9個字符
    StringBuffer string2 = new StringBuffer("To be or not to be");//測試18個字符
    StringBuffer string3 = new StringBuffer("Quando abbandonare ogni speranza");//測試32個字符

    @Test
    public void testCharAt() {
        assertEquals(‘h‘, string1.charAt(0));
        assertEquals(‘e‘, string2.charAt(4));
        assertEquals(‘a‘, string3.charAt(7));
    }

    @Test
    public void testCapacity() {
        assertEquals(25, string1.capacity());
        assertEquals(34, string2.capacity());
        assertEquals(48, string3.capacity());
    }

    @Test
    public void testindexOf() {
        assertEquals(0, string1.indexOf("he"));
        assertEquals(9, string2.indexOf("not"));
        assertEquals(7, string3.indexOf("abbando"));
    }

    @Test
    public void testlength() {
        assertEquals(9, string1.length());
        assertEquals(18, string2.length());
        assertEquals(32, string3.length());
    }
}

1. 如果顯示測試失敗（如下圖），根據提示修改測試代碼
2. 測試成功

（三）設計模式初步

• 實驗內容

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

對設計模式示例進行擴充，體會OCP原則和DIP原則的應用，初步理解設計模式

用自己的學號%6進行取余運算，根據結果進行代碼擴充：

0： 讓系統支持Byte類，並在MyDoc類中添加測試代碼表明添加正確，提交測試代碼和運行結的截圖，加上學號水印

• 實驗步驟

1. 設計編寫代碼Data.java和MyDoc.java

/**
 * Created by zby on 2018/4/16.
 */
abstract class Data {
    abstract public void DisplayValue();
}

class Integer extends Data {
    int value;

    Integer() {
        value = 100;
    }

    public void DisplayValue() {
        System.out.println(value);
    }
}

class Byte extends Data {
    byte value;

    Byte() {
        value = (byte) 20165218;
    }

    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 ByteFactory extends Factory {
    public Data CreateDataObject() {
        return new Byte();
    }
}

//Client classes
class Document {
    Data data;

    Document(Factory factory) {
        data = factory.CreateDataObject();
    }

    public void DisplayData() {
        data.DisplayValue();

    }
}

public class MyDoc {
    static Document d;

    public static void main(String[] args) {
        d = new Document(new ByteFactory());
        d.DisplayData();
    }
}

（四）練習

• 實驗內容

  提交：單元測試代碼和運行成功截圖及碼雲上代碼鏈接，截圖要加上學號水印

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

任務：以TDD的方式開發一個復數類Complex，要求如下:

//偽代碼
// 定義屬性並生成getter,setter
double RealPart;
double ImagePart;
// 定義構造函數
public Complex()
public Complex(double R,double I)

//Override Object
public boolean equals(Object obj)
public String toString()

// 定義公有方法:加減乘除
Complex ComplexAdd(Complex a)
Complex ComplexSub(Complex a)
Complex ComplexMulti(Complex a)
Complex ComplexDiv(Complex a)

• 實驗步驟

1. 產品代碼

/**
 * Created by zby on 2018/4/16.
 */
public class Complex {

    // 定義屬性並生成getter,setter
    private double RealPart;
    private double ImagePart;

    // 定義構造函數
    public Complex() {

    }

    public Complex(double R, double I) {
        this.RealPart = R;
        this.ImagePart = I;
    }

    public double getRealPart() {
        return RealPart;
    }

    public void setRealPart(double realPart) {
        RealPart = realPart;
    }

    public double getImagePart() {
        return ImagePart;
    }

    public void setImagePart(double imagePart) {
        ImagePart = imagePart;
    }

    //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, ImagePart * a.RealPart + RealPart * a.ImagePart);
    }

    Complex ComplexDiv(Complex a) {
        Complex d = new Complex();
        d.RealPart = (this.RealPart * a.RealPart + this.ImagePart * a.ImagePart) / (a.RealPart * a.RealPart + a.ImagePart * a.ImagePart);
        d.ImagePart = (this.ImagePart * a.RealPart - this.RealPart * a.ImagePart) / (a.RealPart * a.RealPart + a.ImagePart * a.ImagePart);
        return d;

    }
}

1. 測試代碼

/**
 * Created by zby on 2018/4/16.
 */

import org.junit.*;

import static org.junit.Assert.*;

public class ComplexTest {
    Complex a = new Complex(1, 2);
    Complex b = new Complex(1, -4);

    @Test
    public void testAdd() {
        assertEquals("2.0 -2.0i", a.ComplexAdd(b).toString());
        System.out.println(a.ComplexAdd(b));
    }

    @Test
    public void testSub() {
        assertEquals("0.0+6.0i", a.ComplexSub(b).toString());
        System.out.println(a.ComplexSub(b));
    }

    @Test
    public void testMulti() {
        assertEquals("9.0 -2.0i", a.ComplexMulti(b).toString());
        System.out.println(a.ComplexMulti(b));
    }

    @Test
    public void testDiv() {
        assertEquals("-0.4117647058823529+0.35294117647058826i", a.ComplexDiv(b).toString());
        System.out.println(a.ComplexDiv(b));
    }
}

1. 測試結果
   

（五）UML圖繪制

• 實驗內容

  使用WhiteStarUML對實驗二中的代碼進行建模，發類圖的截圖，加上學號水印。

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

• 實驗步驟

1. 打開StarUML後，File->New新建一個文件
2. 單擊Class拖動到畫布上，修改類的名稱

回車確認

1. 右鍵單擊類，添加對象和方法（如圖所示）

2. 雙擊對象或方法的名字可修改，單擊小加號可以添加一個新的對象或方法

3. 點擊對象或方法，Properties->Visibility，修改訪問權限

4. 完成

代碼實現

PSP時間圖

分析單元測試的好處

1. 幫助開發人員編寫代碼，提升質量、減少bug。
2. 提升反饋速度，減少重復工作，提高開發效率。
3. 保證你最後的代碼修改不會破壞之前代碼的功能。
4. 讓代碼維護更容易。
5. 有助於改進代碼質量和設計。

參考資料

1. 實驗二《Java面向對象程序設計》的一點說明
2. 為什麽要編寫單元測試？單元測試的優勢及優點
3. 實驗二 Java面向對象程序設計
4. Intellj IDEA 簡易教程

20165218 實驗二 Java面向對象程序設計