20145328 《Java程序设计》实验二实验报告
实验名称
Java面向对象程序设计
实验内容
- 初步掌握单元测试和TDD
- 理解并掌握面向对象三要素：封装、继承、多态
- 初步掌握UML建模
- 熟悉S.O.L.I.D原则
- 了解设计模式
实验步骤
（一）单元测试
用程序解决问题时，要会写三种码：
- 先按要求写出伪代码。
- 然后写出产品代码。
- 最后进行测试。
伪代码如下
百分制转五分制： 如果成绩小于60，转成“不及格” 如果成绩在60与70之间，转成“及格” 如果成绩在70与80之间，转成“中等” 如果成绩在80与90之间，转成“良好” 如果成绩在90与100之间，转成“优秀” 其他，转成“错误”
完成的产品代码如下
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"; }} 新建一个测试类，代码如下所示
测试结果如下
测试正常情况的代码和运行结果如下所示
测试出错情况的代码和运行结果如下所示
在这里发现输入值为负时出现错误，修改原代码后测试运行便如下所示通过了
测试边界情况时也发现在当输入值为100时出现错误，修改原代码前后的测试运行结果如下所示
(二) TDD(Test Driven Devlopment, 测试驱动开发)
先根据需求写测试代码，然后再根据测试写产品代码，使产品代码通过测试。
- 先创建一个test文件夹，修改其属性用来存放测试代码。
- 在src中新建.java文件，用来编写产品代码。
- 创建产品代码中的测试类，并存放到测试文件夹text中。
- 根据需求编写测试代码。
试验测试代码：
public class MyUtility { public static String percentage2fivegrade(int grade) { return "错误"; }} 输入测试代码：
package experiment_2.TDD;import experiment_2.TDD.MyUtility;import junit.framework.TestCase;import org.junit.Test;/** * Created by Administrator on 2016/4/12. */public class MyUtilityTest extends TestCase { @Test public void testNormal(){ assertEquals("不及格", MyUtility.percentage2fivegrade(55)); assertEquals("及格", MyUtility.percentage2fivegrade(65)); assertEquals("中等", MyUtility.percentage2fivegrade(75)); assertEquals("良好", MyUtility.percentage2fivegrade(85)); assertEquals("优秀", MyUtility.percentage2fivegrade(95)); } @Test public void testException(){ assertEquals("错误",MyUtility.percentage2fivegrade(105)); assertEquals("错误",MyUtility.percentage2fivegrade(-55)); } @Test public void testBoundary(){ assertEquals("不及格",MyUtility.percentage2fivegrade(0)); assertEquals("及格",MyUtility.percentage2fivegrade(60)); assertEquals("中等",MyUtility.percentage2fivegrade(70)); assertEquals("良好",MyUtility.percentage2fivegrade(80)); assertEquals("优秀",MyUtility.percentage2fivegrade(90)); assertEquals("优秀",MyUtility.percentage2fivegrade(100)); }} 5.因为没有产品代码，测试代码存在错误，接下来，输入产品代码。
此时，测试代码运行成功
（三）用UML中的类图来描述类
该项实验于在实验楼上完成
（四）练习
使用TDD的方式设计关实现复数类Complex。
根据需求先写出伪代码
//ComplexNumber的属性 //m_dRealPart 实部 //m_dImaginaryPart 虚部 //ComplexNumber的方法 //ComplexNumber() 构造函数，将实部，虚部都置为0 //ComplexNumber(double r,double i) 构造函数，创建复数对象的同时完成复数的实部、虚部 //GetRealPart() 获取实部 //GetImaginaryPart() 获取虚部 //SetRealPart(double d) 设置实部 //SetImaginaryPart(double d) 设置虚部 //ComplexAdd(ComplexNumber c) 复数相加 //ComplexAdd(double c) 复数相加 //ComplexMinus(ComplexNumber c) 复数相减 //ComplexMinus(double c) 复数相减 //ComplexMulti(ComplexNumber c) 复数相乘 //ComplexMulti(double c) 复数相乘 //toString()把当前复数对象的实部，虚部组合成a+bi的字符串形式
先写出预期测试代码，代码如下所示
package experiment_2.Complex;import junit.framework.TestCase;import org.junit.Test;import static org.junit.Assert.*;/** * Created by Administrator on 2016/4/14. */public class ComplexTest extends TestCase { @Test public void testAdd(){ Complex testa = new Complex(1, 2); Complex testb = new Complex(3, 5); Complex testc; testc = testa.Add(testb); assertEquals("4.0+7.0i",testc.toString()); } @Test public void testMinus(){ Complex testa = new Complex(1, 2); Complex testb = new Complex(6, 5); Complex testc; testc = testa.Minus(testb); assertEquals("-5.0-3.0i",testc.toString()); } @Test public void testMulti(){ Complex testa = new Complex(1, 2); Complex testb = new Complex(4, 8); Complex testc; testc = testa.Multi(testb); assertEquals("-12.0+16.0i",testc.toString()); }} 然后根据测试代码和伪代码写出产品代码，产品代码如下所示
package experiment_2.Complex;/** * Created by Administrator on 2016/4/14. */public class Complex { //ComplexNumber的属性 private double m_dRealPart;//m_dRealPart 实部 private double m_dImaginaryPart;//m_dImaginaryPart 虚部 public Complex(double m_dRealPart,double m_dImaginaryPart){ this.m_dRealPart = m_dRealPart; this.m_dImaginaryPart = m_dImaginaryPart; } //ComplexNumber的方法 public void Complex(){//ComplexNumber() 构造函数，将实部，虚部都置为0 this.m_dRealPart = 0; this.m_dImaginaryPart = 0; } public void Complex(double r,double i){//ComplexNumber(double r,double i) 构造函数，创建复数对象的同时完成复数的实部、虚部的初始化 this.m_dRealPart = r; this.m_dImaginaryPart = i; } public double GetRealPart(){//GetRealPart() 获取实部 return this.m_dRealPart; } public double GetImaginaryPart(){//GetImaginaryPart() 获取虚部 return this.m_dImaginaryPart; } public void SetRealPart(double d){//SetRealPart(double d) 设置实部 this.m_dRealPart = d; } public void SetImaginaryPart(double d){//SetImaginaryPart(double d) 设置虚部 this.m_dImaginaryPart = d; } public Complex Add(Complex c){//ComplexAdd(ComplexNumber c) 复数相加 return new Complex(m_dRealPart+c.m_dRealPart,m_dImaginaryPart+c.m_dImaginaryPart); } //ComplexAdd(double c) 复数相加 public Complex Minus(Complex c){//ComplexMinus(ComplexNumber c) 复数相减 return new Complex(m_dRealPart-c.m_dRealPart,m_dImaginaryPart-c.m_dImaginaryPart); } //ComplexMinus(double c) 复数相减 public Complex Multi(Complex c){//ComplexMulti(ComplexNumber c) 复数相乘 return new Complex(m_dRealPart*c.m_dRealPart-m_dImaginaryPart*c.m_dImaginaryPart, m_dRealPart*c.m_dImaginaryPart+m_dImaginaryPart*c.m_dRealPart); } //ComplexMulti(double c) 复数相乘 public String toString(){//toString()把当前复数对象的实部，虚部组合成a+bi的字符串形式 String s; if (m_dRealPart != 0.0){ if (m_dImaginaryPart > 0) s = new Float(m_dRealPart).toString() + "+" + new Float(m_dImaginaryPart).toString() + "i"; else if (m_dImaginaryPart < 0) s = new Float(m_dRealPart).toString() + "-" + new Float(-1*m_dImaginaryPart).toString() + "i"; else s = new Float(m_dRealPart).toString(); } else { if (m_dImaginaryPart > 0) s = new Float(m_dImaginaryPart).toString() + "i"; else if (m_dImaginaryPart< 0) s = new Float(-1*m_dImaginaryPart).toString() + "i"; else s = new Float(m_dRealPart).toString(); } return s; } public void putout(Complex c){ System.out.printf("%s%n",toString()); }} 产品代码运行结果如下
单元测试运行结果如下
心得体会
本次实验作为第二次实验，难度依旧适中，无论是单元测试还是利用UML建模，虽然原来没有接触过，感觉很新奇，但在接触过后也发现并没有预期中的那么困难，这两者从某些方面来说都算是在Java开发过程中的一种应用，更多的也是一种思想思路还有开发方法上的拓展，在练习通过TDD实现Complex类时不仅加深了对于TDD的了解，也逐渐掌握了TDD的应用，编写代码时的效率也比以前要快得多。
PSP(Personal Software Process)时间：
| 步骤 | 耗时 | 百分比 |
|---|---|---|
| 需求分析 | 20min | 11.1% |
| 设计 | 20min | 11.1% |
| 代码实现 | 1h | 33.3% |
| 测试 | 1h | 33.3% |
| 分析总结 | 20min | 11.2% |