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20175212童皓桢 Java实验二-面向对象程序设计实验报告

發布時間：2024/4/17 java 40 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 20175212童皓桢 Java实验二-面向对象程序设计实验报告小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

20175212童皓楨 Java實驗二-面向對象程序設計實驗報告

實驗內容

初步掌握單元測試和TDD
理解并掌握面向對象三要素：封裝、繼承、多態
初步掌握UML建模
熟悉S.O.L.I.D原則
了解設計模式

實驗步驟

（一）單元測試
在IDEA中建一個項目MyUtil
對于MyUtil類，建立一個MyUtilTest1.java的測試類：

新建一個test文件夾在根目錄中->右鍵選擇Mark Directory as->Test Sources Root

之后在test文件夾中建立一個MyUtilTest1.java的測試類

在文件中輸入如圖代碼并運行，測試結果如下：

正常情況

邊界情況

異常情況

（二）TDD(Test Driven Devlopment, 測試驅動開發)

按照教程安裝Juit和JUnitGenerator V2.0
點擊源代碼中的類名MyUtil，選擇Junit3測試用例，建立一個MyUtilTest測試文件
若TestCase是紅色，則引入junit.jar包
輸入如圖測試代碼并運行，如果測試失敗則出現如圖提示
根提示據修改源代碼，注意邊界異常情況，修改完善后測試通過

（三）以TDD方式研究學習StringBuffer

按照老師給出的程序輸入

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.length());System.out.println(buffer.indexOf("tring"));System.out.println("buffer = " + buffer.toString());

將方法進行重寫，添加返回值，以便于測試

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);} }

利用API查出并猜測charAt（int i）,indexOf(String s),capacity(),length()四種方法的功能。
利用JUnit進行測試，并輸入如圖測試代碼,test passed!

(四)面向對象的三要素

面向對象(Object-Oriented)的三要素包括：封裝、繼承、多態。面向對象的思想涉及到軟件開發的各個方面，如面向對象分析（OOA）、面向對象設計（OOD）、面向對象編程實現(OOP)。OOA根據抽象關鍵的問題域來分解系統，關注是什么（what）。OOD是一種提供符號設計系統的面向對象的實現過程，用非常接近問題域術語的方法把系統構造成“現實世界”的對象，關注怎么做（how）,通過模型來實現功能規范。OOP則在設計的基礎上用編程語言（如Java）編碼。貫穿OOA、OOD和OOP的主線正是抽象。

(五)設計模式初步

S.O.L.I.D原則
- SRP(Single Responsibility Principle,單一職責原則)：決不要有一個以上的理由修改一個類
- OCP(Open-Closed Principle,開放-封閉原則)：軟件實體（類，模塊，函數等）應該對擴充開放，對修改封閉。
- LSP(Liskov Substitusion Principle,Liskov替換原則)
  - 子類必須可以被其基類所代
  - 使用指向基類的指針或引用的函數，必須能夠在不知道具體派生類對象類型的情況下使用它
- ISP(Interface Segregation Principle,接口分離原則)：客戶不應該依賴他們并未使用的接口
- DIP(Dependency Inversion Principle,依賴倒置原則)
  - 高層模塊不應該依賴于低層模塊。二者都應該依賴于抽象
  - 抽象不應該依賴于細節。細節應該依賴于抽象
模式與設計模式
- 設計模式有四個基本要素：
  - Pattern name：描述模式，便于交流，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）
其他面對對象原則
- "組合替代繼承":這是說相對于繼承，要更傾向于使用組合；
- "笛米特法則"：這是說"你的類對其它類知道的越少越好"；
- "共同封閉原則"：這是說"相關類應該打包在一起"；
- "穩定抽象原則"：這是說"類越穩定，越應該由抽象類組成";

(六)對MyDoc類進行擴充，讓其支持Byte類，初步理解設計模式

題目：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，讓系統支持Byte類，并在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

// Server Classes 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=127;}public void DisplayValue(){System.out.println(value);} } 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();} } class Document {Data pd;Document(Factory pf){pd = pf.CreateDataObject();}public void DisplayData(){pd.DisplayValue();} } public class MyDoc {static Document d;static Document e;public static void main(String[] args) {e=new Document(new ByteFactory());e.DisplayData();} }

運行結果：

(七)以TDD的方式開發一個復數類Complex

任務：以TDD的方式開發一個復數類Complex，要求如下:

// 定義屬性并生成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)

本道練習題基本考察TDD編碼的節奏。因為本題中實部虛部很容易混淆，導致出錯

因此根據測試代碼來修改產品代碼的優越性得以體現。

產品代碼：

public class Complex{private double a;private double b;public Complex(double a, double b) {this.a = a;this.b = b;}public static double getRealPart(double a) {return a;}public static double getImagePart(double b) {return b;}public Complex ComplexAdd(Complex c) {return new Complex(a + c.a, b + c.b);}public Complex ComplexSub(Complex c) {return new Complex(a - c.a, b - c.b);}public Complex ComplexMulti(Complex c) {return new Complex(a * c.a - b * c.b, a * c.b + b * c.a);}public Complex ComplexDiv(Complex c) {return new Complex((a * c.b + b * c.a)/(c.b * c.b + c.a * c.a), (b * c.b + a * c.a)/(c.b * c.b + c.a * c.a));}public String toString() {String s = " ";if (b > 0)s = a + "+" + b + "i";if (b == 0)s = a + "";if (b < 0)s = a + " " + b + "i";return s;} }

測試代碼

import junit.framework.TestCase; import org.junit.Test;public class ComplexTest extends TestCase {Complex c1 = new Complex(0, 2);Complex c2 = new Complex(-1, -1);Complex c3 = new Complex(1,1);@Testpublic void testgetRealPart() throws Exception {assertEquals(-3.0, Complex.getRealPart(-3.0));assertEquals(3.0, Complex.getRealPart(3.0));assertEquals(0.0, Complex.getRealPart(0.0));}@Testpublic void testgetImagePart() throws Exception {assertEquals(-3.0, Complex.getImagePart(-3.0));assertEquals(3.0, Complex.getImagePart(3.0));assertEquals(0.0, Complex.getImagePart(0.0));}@Testpublic void testComplexAdd() throws Exception {assertEquals("-1.0+1.0i", c1.ComplexAdd(c2).toString());assertEquals("1.0+3.0i", c1.ComplexAdd(c3).toString());assertEquals("0.0", c2.ComplexAdd(c3).toString());}@Testpublic void testComplexSub() throws Exception {assertEquals("1.0+3.0i", c1.ComplexSub(c2).toString());assertEquals("-1.0+1.0i", c1.ComplexSub(c3).toString());assertEquals("-2.0 -2.0i", c2.ComplexSub(c3).toString());}@Testpublic void testComplexMulti() throws Exception {assertEquals("2.0 -2.0i", c1.ComplexMulti(c2).toString());assertEquals("-2.0+2.0i", c1.ComplexMulti(c3).toString());assertEquals("0.0 -2.0i", c2.ComplexMulti(c3).toString());}@Testpublic void testComplexComplexDiv() throws Exception {assertEquals("-1.0 -1.0i", c1.ComplexDiv(c2).toString());assertEquals("1.0+1.0i", c1.ComplexDiv(c3).toString());assertEquals("-1.0 -1.0i", c2.ComplexDiv(c3).toString());}}

運行結果截圖

(八)對實驗二中的代碼進行建模

代碼如下：

public abstract class Animal {private String color;public String getColor() {return color;}public void setColor(String color) {this.color = color;}public abstract String shout(); } public class Dog extends Animal{public String shout(){return "汪汪";}public String toString(){return "The Dog's color is " + this.getColor() +", and it shouts "+ this.shout() + "!";} } public class Cat extends Animal{public String shout(){return "喵喵";}public String toString(){return "The Cat's color is " + this.getColor() +", and it shouts "+ this.shout() + "!";} }

創建的UML類圖

實驗中遇到的問題

問題一：包名Junit提示錯誤
解決辦法一：參考同學的博客，摸索出方法，具體如下：

File -> Project Struct... -> Libraies -> 點擊加號 -> Java -> 選擇IDEA目錄下的Lib中的junit-4.12 ->選擇ok

另外的，如果當時安裝是通過Toolbox，IDEA的安裝目錄則很有可能被隱藏，因此需搜索junit-4.12找到具體路徑后，在管理員權限下解除隱藏才能選擇。

問題二：單元測試時提示找不到main方法。
解決辦法二：嘗試修改測試類名與JUnit測試類名不同，即可解決。

感悟和體會

利用API可以查詢并學習使用一些功能強大的類和方法。
并跟隨TDD方法的節奏設計出偽代碼、產品代碼和測試代碼，有利于自己的程序除了正確性，在更高層面不容易出錯
之后可以考慮更加改善測試單元的寫法，比如測試例子由計算機窮舉生成。

參考博客

https://www.cnblogs.com/Vivian517/p/6741501.html#YI

轉載于:https://www.cnblogs.com/thz666/p/10717261.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的20175212童皓桢 Java实验二-面向对象程序设计实验报告的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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