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  • IDEA中下載並配置單元測試工具JUnit

  • 使用Junit學JAVA

  • TDD

  • S.O.L.I.D原則

  • 實驗總結

IDEA中下載並配置單元測試工具JUnit（虛擬機中）

• 下載
  • File -> Settings或Ctrl + Alt + S進入Settings頁面，點擊Plugins，在搜索框內輸入junit，找到對應的工具並下載。
  • 找到IDEA的安裝路徑，->Plugins->junit解壓
    
• 配置
  • 找到junit.jar的路徑
  • File -> Project Structure -> Dependancies -> + -> JARs or Directories
  • 添加junit.jar
  • 勾選junit.jar和junit4-12.jar
  • 保存並退回
• 應用
  • 新建一個項目，建一個空類
  • 右擊類名，Go To -> test -> Creat New Test
  • Testing Library選擇JUnit3並勾選Member下所有選項
  • 點擊項目名，右擊New -> Directory -> 輸入Test
  • 右擊Test文件夾，Mark Directory as -> Test Sources Rood
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使用JUnit學JAVA

任務一：對MyUtil類進行測試，測試用例至少要包含正常情況，錯誤情況，邊界情況的測試。

• 偽代碼

百分制轉五分制：
如果成績小於60，轉成“不及格”
如果成績在60與70之間，轉成“及格”
如果成績在70與80之間，轉成“中等”
如果成績在80與90之間，轉成“良好”
如果成績在90與100之間，轉成“優秀”
其他，轉成“錯誤” 

• 產品代碼

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

• 測試代碼

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));
    }
    @Test
    public void testExceptions(){
        assertEquals("錯誤",MyUtil.percentage2fivegrade(-55));
        assertEquals("錯誤",MyUtil.percentage2fivegrade(105));
    }
    @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));
    }
}

• 測試成功截圖：
  

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任務二：以TDD的方式研究學習StringBuffer。

• 產品代碼

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;

public class StringBufferDemoTest extends TestCase {
    StringBuffer a1 = new StringBuffer("StringBuffer");
    StringBuffer a2 = new StringBuffer("StringBufferStringBuffer");
    StringBuffer a3 = new StringBuffer("StringBuffer used by 20175215");
    @Test
    public void testCharAt() throws Exception{//驗證返回是否是整個字符串中的第x個字符
        assertEquals('S',a1.charAt(0));
        assertEquals('t',a2.charAt(13));
        assertEquals('b',a3.charAt(18));
    }
    @Test
    public void testcapacity() throws Exception{//驗證容量
        assertEquals(28,a1.capacity());
        assertEquals(40,a2.capacity());
        assertEquals(45,a3.capacity());
    }
    @Test
    public void testlength() throws Exception{//驗證字符串的長度
        assertEquals(12,a1.length());
        assertEquals(24,a2.length());
        assertEquals(29,a3.length());
    }
    @Test
    public void testindexOf(){//驗證所在位置
        assertEquals(6,a1.indexOf("Buff"));
        assertEquals(1,a2.indexOf("tring"));
        assertEquals(25,a3.indexOf("5215"));
    }
}    

• 測試成功截圖：
  

任務三：對設計模式示例進行擴充，體會OCP原則和DIP原則的應用。測試讓系統支持Short類，並在MyDoc類中添加測試代碼表明添加正確。

• 產品代碼

abstract class Data {
    abstract public void DisplayValue();
}
class Integer extends  Data {
    int value;
    Integer() {
        value=100;
    }
    @Override
    public void DisplayValue(){
        System.out.println (value);
    }
}
class Short extends  Data {
    int value;
    Short() {
        value=5;
    }
    @Override
    public void DisplayValue(){
        System.out.println (value);
    }
}
abstract class Factory {
    abstract public Data CreateDataObject();
}
class IntFactory extends Factory {
    @Override
    public Data CreateDataObject(){
        return new Integer();
    }
}
class ShortFactory extends Factory {
    @Override
    public Data CreateDataObject(){
        return new Short();
    }
}
class Document {
    Data pd;
    Document(Factory pf){
        pd = pf.CreateDataObject();
    }
    public void DisplayData(){
        pd.DisplayValue();
    }
}
public class MyDoc {
    static Document d;
    public static void main(String[] args) {
        d = new Document(new IntFactory());
        d.DisplayData();
        d = new Document(new ShortFactory());
        d.DisplayData();
    }
}

• 測試成功截圖：
  

任務四：以TDD的方式開發一個復數類Complex。

• 產品代碼

import java.text.DecimalFormat;//引入DecimalFormat包取一位整數和一位小數

public class Complex {
    double Real=0;
    double Imaginary=0;
    public Complex(){}
    public Complex(double Real,double Imaginary){
        this.Real=Real;
        this.Imaginary=Imaginary;

    }
    public double getReal(){
        return Real;
    }
    public double getImaginary(){
        return Imaginary;
    }
    public String toString(){
        String s = "";
        double r=Real;
        double i=Imaginary;
        if(r==0&&i==0){
            s="0";
        }
        else if(r==0&&i!=0){
            s=i+"i";
        }
        else if(r!=0&&i<0){
            s=r+""+i+"i";
        }
        else if(r!=0&&i==0){
            s=r+"";
        }
        else
        {
            s=r+"+"+i+"i";
        }
        return s;
    }
    public boolean equals(Object obj){//重寫equals方法，使其不用來對比字符序列
        if(this==obj){
            return true;
        }
        else
            return false;
    }
    DecimalFormat df = new DecimalFormat( "0.0");
    public Complex ComplexAdd(Complex a){
        return new Complex(Real+a.getReal(),Imaginary+a.getImaginary());
    }
    public Complex ComplexSub(Complex a){
        return new Complex(Real-a.getReal(),Imaginary-a.getImaginary());
    }
    public Complex ComplexMulti(Complex a){
        double r=Real*a.getReal()-Imaginary*a.getImaginary();
        double i =Imaginary*a.getReal()+Real*a.getImaginary();
        return new Complex(Double.valueOf(df.format(r)),Double.valueOf(df.format(i)));
    }
    public Complex ComplexDiv(Complex a){
        double r=(Real * a.Imaginary + Imaginary * a.Real) / (a.Imaginary * a.Imaginary + a.Real * a.Real);
        double i=(Imaginary * a.Imaginary + Real * a.Real) / (a.Real * a.Real + a.Real * a.Real);
        return new Complex(Double.valueOf(df.format(r)),Double.valueOf(df.format(i)));
    }
}

• 測試代碼

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

public class ComplexTest extends TestCase {
    Complex a1 =new Complex(3.0,4.0);
    Complex a2 =new Complex( 2.0,-4.0);
    Complex a3 =new Complex(0.0,0.0);
    Complex a4 =new Complex(-3.0,0.0);
    Complex a5 =new Complex(-6.0,-0.8);
    @Test
    public void testgetRealPart()throws Exception{
        assertEquals(3.0,a1.getReal());
        assertEquals(2.0,a2.getReal());
        assertEquals(0.0,a3.getReal());
        assertEquals(-3.0,a4.getReal());
        assertEquals(-6.0,a5.getReal());
    }
    @Test
    public void testgetImagePart()throws Exception{
        assertEquals(4.0,a1.getImaginary());
        assertEquals(-4.0,a2.getImaginary());
        assertEquals(0.0,a3.getImaginary());
        assertEquals(0.0,a4.getImaginary());
        assertEquals(-0.8,a5.getImaginary());

    }
    @Test
    public void testtoString()throws Exception{
        assertEquals("3.0+4.0i",a1.toString());
        assertEquals("2.0-4.0i",a2.toString());
        assertEquals("0",a3.toString());
        assertEquals("-3.0",a4.toString());
        assertEquals("-6.0-0.8i",a5.toString());
    }
    @Test
    public void testComplexAdd()throws Exception{
        assertEquals("5.0",a1.ComplexAdd(a2).toString());
        assertEquals("2.0-4.0i",a2.ComplexAdd(a3).toString());
        assertEquals("-3.0",a3.ComplexAdd(a4).toString());
    }
    @Test
    public void testComplexSub()throws Exception{
        assertEquals("1.0+8.0i",a1.ComplexSub(a2).toString());
        assertEquals("-2.0+4.0i",a3.ComplexSub(a2).toString());
        assertEquals("3.0",a3.ComplexSub(a4).toString());
    }
    @Test
    public void testComplexMulti()throws Exception{
        assertEquals("22.0-4.0i",a1.ComplexMulti(a2).toString());
        assertEquals("0",a2.ComplexMulti(a3).toString());
        assertEquals("18.0+2.4i",a4.ComplexMulti(a5).toString());
    }
    @Test
    public void testComplexDiv()throws Exception{
        assertEquals("-0.2-1.2i",a1.ComplexDiv(a2).toString());
        assertEquals("0",a3.ComplexDiv(a2).toString());
    }
    @Test
    public void testequals()throws Exception{
        assertEquals(true,a1.equals(a1));
        assertEquals(false,a1.equals(a2));

    }
}

• 測試成功截圖：
  

TDD原則

測試驅動開發所遵循的三個基本原則如下：

• 除非能讓失敗的單元測試通過，否則不允許去編寫任何的產品代碼。
  • 對於任何功能需求，都是先從寫測試用例入手，為滿足測試用例才能去寫產品代碼。
• 只允許編寫剛好能夠導致失敗的單元測試。 （編譯失敗也屬於一種失敗）
  • 通常在開發完成後寫的測試用例都是希望能通過的測試用例，很可能因先入為主導致不能正確覆蓋測試。相反，TDD編寫新的測試用例是為了覆蓋不同的需求，導致失敗。
• 只允許編寫剛好能夠使一個失敗的單元測試通過的產品代碼。
  • 編寫的生產代碼只能是為了使一個失敗的單元測試通過，不應編寫多余的實現代碼。如果過多編寫了實現其他功能業務的代碼，則違反了TDD的原則。

測試驅動開發基本流程：

• 編寫單元測試 --> 運行單元測試-失敗顯示紅色
• 編寫生產代碼 --> 運行單元測試顯示綠色
• 重構代碼 -->運行單元測試保證通過

S.O.L.I.D原則

SRP(Single Responsibility Principle,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)

• 模式與設計模式
  模式是某外在環境(Context) 下﹐對特定問題(Problem)的慣用解決之道(Solution)。模式必須使得問題明晰，闡明為什麽用它來求解問題，以及在什麽情況下有用，什麽情況下不能起作用，每個模式因其重復性從而可被復用，本身有自己的名字，有可傳授性，能移植到不同情景下。模式可以看作對一個問題可復用的專家級解決方法。計算機科學中有很多模式:
  GRASP模式
  分析模式
  軟件體系結構模式
  設計模式：創建型，結構型，行為型
  管理模式： The Manager Pool 實現模式
  界面設計交互模式
  …

• 設計模式實示例
  設計模式可以幫我們以最好的方式來設計系統。設計模式背後是抽象和SOLID原則。
  • 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）

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實驗總結

• PSP(Personal Software Process)

2018-2019-2 20175207 實驗二《面向對象程序設計》實驗報告