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北京电子科技学院(BESTI)
实 验 报 告
课程:Java程序设计 班级:1353 姓名:陈巧然 学号:20135310
成绩: 指导教师:娄佳鹏 实验日期:2015.5.6
实验密级: 预习程度: 实验时间:22:30-1:30
仪器组次:10 必修/选修: 实验序号:2
实验名称: Java面向对象程序设计
实验目的与要求: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
实验仪器:
名称 |
型号 |
数量 |
PC |
MacBook(win7) |
1 |
虚拟Linux系统 |
实验楼虚拟机 |
1 |
举例说明:需求:要在一个MyUtil
类中解决一个百分制成绩转成“优、良、中、及格、不及格”五级制成绩的功能。
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
运行显示成功,说明产品代码此处没有错误
测试一般情况:
运行显示成功,一般情况下产品代码没有问题
测试异常情况:
运行显示出现错误,由此在产品代码中增加对负分的判断,再运行显示成功
测试边界值:
运行显示未考虑得分100的情况,修改产品代码:
自此代码完成
一般步骤:
用TDD的方式重新编写百分制转五分制的例子,感受有测试代码的好处
Eclipse中
单击【File->New->Java Project】
新建一个TDDDemo
的Java项目TDDDemo上
右键,在弹出的菜单中选定【New->Source Folder】
新建一个测试目录test
test
目录上右键,在弹出的菜单中选定【New->JUnit Test Case】
新建一个测试用例类MyUtilTest
MyUtilTest中
,输入测试代码,如下图
MyUtil
类还未建立,类中的percentage2fivegrade方法也不存在;TDDDemo
的src
目录中新建一个MyUtil
的类,创建percentage2fivegrade方法,则测试代码没有语法错误了;MyUtilTest.java上
右键,选择【Run as->JUnit Test】,效果如图
MyUtil.Java如下图,再如上一步运行测试代码,显示绿条
**TDD的编码节奏是:
testException和
测试边界情况的用例testBoundary,运行测试代码出现红条;
(1)对事物表象因素的舍弃和对本质因素的抽取
(2)“去粗取精、化繁为简、由表及里、异中求同”的抽象能力决定程序员的程序设计能力
(3)抽出事物的本质特征而暂时不考虑他们的细节
(4)抽象包括过程抽象和数据抽象
(1)面向对象的三要素:封装、继承、多态。
(2)面向对象的思想涉及到软件开发的各个方面,如面向对象分析(OOA)、面向对象设计(OOD)、面向对象编程实现(OOP)。OOA根据抽象关键的问题域来分解系统,关注是什么(what)。贯穿OOA、OOD和OOP的主线正是抽象。
(3)OOD中建模会用图形化的建模语言UML(Unified Modeling Language),UML是一种通用的建模语言,实验中使用umbrello进行建模
(4)过程抽象的结果是函数,数据抽象的结果是抽象数据类型,数据抽象是OOP的核心和起源
(5)封装实际上使用方法将类的数据隐藏起来,控制用户对类的修改和访问数据的程度,从而带来模块化和信息隐藏的好处;接口是封装的准确描述手段。
举例说明:
a.Java中用类进行封装,比如一个Dog类:
b.Dog
类通过使用类和访问控制隐藏了属性color
,开放了接口setColor()
,getColor()
,bark()
和toString
。Dog
类是一个模块,我们可以通过下面的代码使用它,测试代码与运行结果如下
c.可以用UML中的类图来描述类Dog:
打开shell,在命令行中输入umbrello
,打开UML建模软件umbrello;
单击工具栏上的类图标,再在class diagram(类图)
中单击一下,会弹出一个框,输入类名Dog;
把鼠标放到Dog
类上,单击右键,选择Properties
,在弹出的对话框中的Display
中去掉Public Only
选项;
把鼠标放到Dog
类上,单击右键,选择New->Attribute
,在弹出的对话框中的填好Type
,Name
,并选好Visibility,得到如下图Dog类
*在UML 里,一个类的属性能显示它的名字,类型,初始化值,属性也可以显示private,public,protected。 类的方法能显示它们的方法名,参数,返回类型,以及方法的private,public,protected属性。其中:+表示public;#表示 protected;-表示 private. 使用UML可以让我们不必关注细节
d.仿照Dog类创建Cat类和AnimalTest类
e.UML类图要展示类之间的静态关系,AnimalTest
类依赖Dog
类和Cat
类,UML中依赖用带箭头的直线表示
对应代码:
f.Dog类和Cat类都有Color属性和相应的set和get方法,违反了前面提到的DRY原则,我们可以通过继承解决这个问题,把Color属性和相应方法放到父类Animal中,如以下UML较图所示:
(注意UML类图中继承的表示法,是用一个带三角的直线指向父类)
g.进一步抽象,把Dog
类中的bark()
和Cat
类中的meow()
抽象成一个抽象方法shout()
,Dog
类和Cat
类中覆盖这个方法,如以下UML图所示:
(注意UML类图中的Animal
类中的shout()
方法是抽象方法,是斜体的,Animal
类是抽象类,也是斜体的)
对应代码:
• 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)
(1)OCP是最重要的一个原则,其内容为:
基于OCP
,利用面向对象中的多态性(Polymorphic),更灵活地处理变更拥抱变化,OCP
可以用抽象和继承、面向接口编程手段实现
(2)SRP
的内容是:
(3)LSP
的内容是:
(4)ISP
的内容是:
(5)DIP
的内容是:
模式是某外在环境(Context) 下﹐对特定问题(Problem)的惯用解决之道(Solution)。模式必须使得问题明晰,阐明为什么用它来求解问题,以及在什么情况下有用,什么情况下不能起作用。每个模式因其重复性从而可被复用,本身有自己的名字,有可传授性,能移植到不同情景下。模式可以看作对一个问题可复用的专家级解决方法。
计算机科学中有很多模式:
• GRASP模式
• 分析模式
• 软件体系结构模式
• 设计模式:创建型,结构型,行为型
• 管理模式: The Manager Pool 实现模式
• 界面设计交互模式
• …
其中最重要的是设计模式
(1)设计模式(design pattern)提供一个用于细化软件系统的子系统或组件,或它们之间的关系图,它描述通信组件的公共再现结构,通信组件可以解决特定语境中的一个设计问题。设计模式背后是抽象和SOLID原则。
设计模式有四个基本要素:
• 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(trade-offs)
(2)学习设计模式是为了了解设计模式可能会存在的过度设计问题以及如何避免它。
(3)除SOLID原则外还有很多其它的面向对象原则。如:
这些原则并不是孤立存在的,而是紧密联系的,遵循一个原则的同时也就遵循了另外一个或多个原则;反之,违反了其中一个原则也很可能同时就违反了另外一个或多个原则。 设计模式是这些原则在一些特定场景的应用结果。因此,可以把设计模式看作"框架",把OOD原则看作"规范"。 在学习设计模式的过程中,要经常性的反思,这个设计模式体现了面向对象设计原则中的哪个或哪一些原则。
(1)伪代码:
复数类Complex
复数的值=a+bi;
加=(a1+a2)+(b1+b2)i;
减=(a1-a2)+(b1-b2)i;
(2)产品代码:
(3)测试代码:
步骤 |
耗时 |
百分比 |
需求分析 |
20 |
18% |
设计 |
10 |
9% |
代码实现 |
40 |
37% |
测试 |
30 |
27% |
分析总结 |
10 |
9%
|
(1)分析需求后先写伪代码,确定思路,再写产品代码和测试代码,避免直接打开编辑器编代码会出现思路混乱
(2)测试代码和产品代码分开,可以放心用测试代码调试而暂时不影响产品代码的使用
(3)用TDD方式先写出测试代码,可以避免产品代码中的很多错误,容易直接写出正确代码
(4)测试代码对产品代码有指导作用,可作为使用说明一并给使用者,同时也方便使用者自行修改
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原文地址:http://www.cnblogs.com/20135310cqr/p/4483752.html