实验二 Java面向对象程序化设计

实验二 Java 面向对象程序设计

一、  实验要求

1.完成实验、撰写实验报告，以博客方式发表在博客园

2.实验报告重点是运行结果、遇到的问题(工具查找，安装，使用，程序的编辑，调试，运行等)、解决办法

3. 严禁抄袭，有该行为者实验成绩归零，并附加其他惩罚措施

二、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

三、实验过程

（一）单元测试

1.知识点：伪代码，产品代码，测试代码

举例：（1）伪代码：从意图层面来解决问题，最终，伪代码是产品代码最自然的最好的注释。

（2）产品代码：有了伪代码，我们用特定编程语言翻译一下，就是可用的产品代码

（3）测试代码：用以对产品代码进行测试的代码

以将学生成绩分等级为例，实现代码如下：

正常的测试，如果55不是fail，则测试失败等

因为之前没有考虑100，所以边缘测试时100是fail的，只要在100那加上<=，就可以，改进结果如下：

（二）TDD(Test Driven Devlopment, 测试驱动开发)

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）。TDD的一般步骤如下：

• 明确当前要完成的功能，记录成一个测试列表
• 快速完成编写针对此功能的测试用例
• 测试代码编译不通过（没产品代码呢）
• 编写产品代码
• 测试通过
• 对代码进行重构，并保证测试通过（重构下次实验练习）
• 循环完成所有功能的开发

以下是一个TDD实例的练习运行结果图（绿条表明测试通过）：

（三）面向对象三要素

（1）抽象：抽出事物的本质特征而暂时不考虑他们的细节。

（2）封装、继承与多态：

主要为umbrella软件的使用，在Linux虚拟机中运行结果如下：

Dog,Cat，Animal类的使用，

一下为最后一个结果截图：只需要一个getInfo，参数为父类Animal,当方法参数类型为父类时，可以传入子类的对象

（四）设计模式初步

（1）S.O.L.I.D原则：

• SRP(Single Responsibility Principle,单一职责原则)
• OCP(Open-Closed Principle,开放-封闭原则)
• LSP(Liskov Substitusion Principle,Liskov替换原则)
• ISP(Interface Segregation Principle,接口分离原则)
• DIP(Dependency Inversion Principle,依赖倒置原则)

（2）模式与设计模式

模式是某外在环境(Context) 下﹐对特定问题(Problem)的惯用解决之道。其中最重要的是设计模式。

（3）设计模式实示例

设计模式四个基本元素

Pattern name：描述模式，便于交流，存档

Problem：描述何处应用该模式

Solution：描述一个设计的组成元素，不针对特例

Consequence：应用该模式的结果和权衡

以下为一个实例的结果截图：

（五）练习

使用TDD的方式设计实现复数类Complex。

首先建立一个类，标准复数：ai+b。那么在类里，如果a或b等于0时，输出error，否则输出复数的标准式。在TDD方法中，如果每一个测试都通过，则最后条为绿色，一下为结果截图：