20175213《Java程序设计》实验二Java面向对象程序设计实验报告

╰半橙微兮° 2021-11-04 23:00 368阅读 0赞

## 实验内容 ##

1.初步掌握单元测试和TDD

2.理解并掌握面向对象三要素：封装，继承，多态

3.初步掌握UML建模

4.熟悉S.O.L.I.D原则

5.了解设计模式

## 知识总结 ##

1.伪代码

2.产品代码：  
①Java编程时，程序员对类实现的测试叫单元测试。  
②测试用例是为某个特殊目标而编制的一组测试输入、执行条件以及预期结果，以便测试某个程序路径或核实是否满足某个特定需求。

3.先写测试代码，然后再写产品代码的开发方法叫“测试驱动开发”（TDD）

## 实验步骤 ##

一、 单元测试

1.三种代码

①伪代码  
②产品代码  
③测试代码

伪代码是产品代码最自然、最好的注释。那么什么是伪代码呢？如下图所示：

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”

产品代码就是最终的成品了，编译的过程就是把上述易懂得伪代码翻译成机器语言，让计算机识别并执行。根据上图伪代码可以编译如下产品代码：

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";
       }
    }

测试代码就是对成品产品代码的验算与检验，证明成品代码没有问题。正对MyUtil我们写一个MyUtilTest.java的测试模块，代码如下：

public class MyUtilTest {
        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!"); 
        }
    }

二、 TDD（Test Dirven Development,测试驱动开发）

·TDD的一般步骤如下：  
1.明确当前要完成的功能，记录成一个测试列表  
2.快速完成编写针对此功能的测试用例  
3.测试代码编译不通过（没产品代码呢）  
4.编写产品代码  
5.测试通过  
6.对代码进行重构，并保证测试通过（重构下次实验联系）  
7.循环完成所有功能的开发

基于TDD，我们不会出现过度设计的情况，需求通过测试用例表达出来，我们的产品代码只要让测试通过就可以了。

就像这样

![1602685-20190415172358468-148509302.jpg][]

![1602685-20190415172409082-1587075911.jpg][]

![1602685-20190415172419114-1238456725.jpg][]

三、 面向对象三要素

1.抽象  
"去粗取精、化繁为简、由表及里、异中求同"。抽象就是抽出事物的本质特征而暂时不考虑他们的细节。对于复杂系统问题人们借助分层次抽象的方法进行问题求解；在抽象的最高层，可以使用问题环境的语言，以概括的方式叙述问题的解。在抽象的较低层，则采用过程化的方式进行描述。在描述问题解时，使用面向问题和面向实现的术语。程序设计中，抽象包括两个方面，一是过程抽象，二是数据抽象。

2.封装、继承与多态  
面向对象(Object-Oriented)的三要素包括：封装、继承、多态。过程抽象的结果是函数，数据抽象的结果是抽象数据类型（Abstract Data Type，ADT），类可以作具有继承和多态机制的ADT。数据抽象才是OOP的核心和起源。

·构造函数实现对象初始化流程的封装。方法封装了操作对象的流程。Java中还可以用private封装对象私有数据成员。封装的目的主要就是隐藏对象细节，将对象当做黑箱进行操作。实例代码如下：

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

·继承基本上就是为了避免多个类间重复定义行为共同行为。子类利用关键词extends继承父类，避免重复的行为定义。实例代码如下：

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() + "!";
        }
    }

·多态就是使用单一接口操作多种类型的对象。实例代码如下：

package cc.openhome;
    public class RPG {
        public static void main(String[] args) {
            SwordsMan swordsMan = new SwordsMan();
            swordsMan.setName("Justin");
            swordsMan.setLevel(1);
            swordsMan.setBlood(200);
            Magician magician = new Magician();
            magician.setName("Monica");
            magician.setLevel(1);
            magician.setBlood(100);
            drawFight(swordsMan);
            drawFight(magician);
        }
        static void drawFight(Role role) {
            System.out.print(role.getName());
            role.fight();
        }
    }

四、 UML的使用

给一个代码，很难第一时间了解这个代码的整体结构组成，这时候如果利用StarUML软件进行UML建模，代码的结构组成，各个类的成员变量就可以一目了然了，像这样

![1602685-20190415185509951-909757086.jpg][]

![1602685-20190415185521219-302797168.jpg][]

![1602685-20190415185528433-40721150.jpg][]

![1602685-20190415185541585-1545549435.jpg][]

前缀减号的代表是Private，前缀加号的代表public。

五、使用StarUML对实验二中的代码进行建模

![1602685-20190415190509520-212911194.jpg][]

六、出现的问题及解决过程  
问题：导入Junit包时找不到idea的lib文件夹。

解决过程：平时编写代码时，我都用虚拟机里的vim，只有在调试代码时，会使用安装在windows里的IDEA。我一般的打开方式是：先点开jetbrains-toolbox，再选择其中的IDEA Ultimate，所以当需要打开IDEA Ultimate安装包中的lib文件时，我发现自己对其安装路径并不熟悉。

转载于:https://www.cnblogs.com/LZHNB/p/10712435.html

[1602685-20190415172358468-148509302.jpg]: /images/20211104/c9ba75fd56004dbe8eb847c6ce5c6eb7.png
[1602685-20190415172409082-1587075911.jpg]: /images/20211104/23f48e30cbe34ef5896ff7bcc003c246.png
[1602685-20190415172419114-1238456725.jpg]: /images/20211104/42b28d2275424c50a03da7fb70569171.png
[1602685-20190415185509951-909757086.jpg]: /images/20211104/210f84bce4f6412ab877064b28c83f5c.png
[1602685-20190415185521219-302797168.jpg]: /images/20211104/0a4d6fb1156e455bad04951b835fec80.png
[1602685-20190415185528433-40721150.jpg]: /images/20211104/596b7ab8183e44a89eec794099843816.png
[1602685-20190415185541585-1545549435.jpg]: /images/20211104/0befd0e708a84bb69729985595955141.png
[1602685-20190415190509520-212911194.jpg]: /images/20211104/f5efe42e69774f09abb8bd614272ac0e.png