20145326《Java程序设计》实验二Java面向对象程序设计实验报告

时间:2023-09-03 10:02:44

20145326《Java程序设计》实验二Java面向对象程序设计实验报告

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

实验步骤

一、单元测试

1. 三种代码
·伪代码
·产品代码
·测试代码
Example:
需求:我们要在一个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。

伪代码:

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:

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测试用例:

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找到错误并进行修改~

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进行TDD测试~

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建立MyUtil类并测试:

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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

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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。

OO三要素的第一个要素是封装,封装就是将数据与相关行为包装在一起以实现信息就隐藏。Java中用类进行封装。
封装实际上使用方法(method)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(Modularity)和信息隐藏(Information hiding)的好处;接口(interface)是封装的准确描述手段。

四、UML的使用

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对应的UML模型如下:

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五、设计模式与S.O.L.I.D原则

(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
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

这里面最重要的是设计模式

(3)设计模式实示例

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)

六、练习作业
要求:使用TDD的方式设计关实现复数类Complex。

产品代码、测试代码与源代码

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UML模型:

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七、单元测试的好处

对于刚刚接触单元测试的我来讲,我认为写单元测试可以及时发现代码中存在的问题,减少后期维护的精力和费用,是调试代码的好方法!可以边改边写,将自己的项目不断优化!有助于实现模块的“块内高内聚,块间低耦合”。

八、心得体会

这次实验较第一次实验而言,增加了软件的利用性,不仅要编辑、编译、运行、调试代码,还要建模,单元测试,所以这次实验遇到的最大问题就是软件的使用,安装,运行。每一步都有问题,首先是StarUML的安装,在下载完了之后不知道如何安装,好不容易安装好之后又发现不能运行,后来得知原来是版本不对,最终还是成功下载了。这次的实验较上次还是增加了难度,在实现练习代码上花费了较长时间,还好老师演示的过程都用的是Eclipse,我本身也是一直用的它,于是跟着老师实验二博客里面的内容一点点做下去,老师博客写的很详细,步骤我基本都照着练习了一遍。在建模方面,我下载的是StarUML,和老师博客里面的不一样,于是自己百度的步骤,应该是对的。做了这次的练习我发现自己在写代码方面还很欠缺,只能照着书找到类似的,遇到具体问题还不能独立解决,所以要加强这方面的练习!!!

 

psp时间:

步骤 耗时 百分比
需求分析 30min 16.7%
设计 50min 27.8%
代码实现 50min 27.8%
测试 30min 16.7%
分析总结 20min 11.1%